5 января 1769 года Джеймс Уатт получил патент на свою первую паровую машину.
Изобретение паровой машины стало поворотным моментом промышленной и всеобщей истории человечества. На рубеже XVII-XVIII веков появились предпосылки к замене маломощных и неэффективных живых «двигателей», ветряных мельниц и водяных колес на механизмы совершенно нового типа — паровые машины. Именно паровые двигатели сделали возможным свершение промышленной революции и достижение современного уровня развития техники.
Считается, что первую паровую машину изобрел шотландский механик Джеймс Уатт — ведь не зря же его именем названа международная единица мощности Ватт! Так и хочется сказать: «Виват, вам, Джеймс Уатт, виват!»
Паровая машина в начале предназначалась для использования в заводском производстве, но позднее паровой двигатель стали устанавливать на самодвижущихся машинах — паровозах, пароходах, автомобилях и тракторах. Большая роль в его усовершенствовании принадлежит шотландскому инженеру, изобретателю-механику Джеймсу Уатту.
Как оказывается изобретательство и механика в семье Уатт –дело семейное. Его отец также был механиком, строивший и починявший разнообразные инструменты и машины от музыкальных (органы) до кранов, служивших для подымания тяжестей. Уатт с детства был окружен инструментами, любил в них всматриваться, делал для себя игрушки, а потом различные модели. Родители его, принимая во внимание слабое здоровье маленького Джеймса, не принуждали его учиться и предоставляли ему много свободы в выборе занятий. Уатт в начальном училище не отличался успехами, но в гимназии шел лучше, хотя болезненный организм и там препятствовал непрерывности его занятий. Во всяком случае, математические занятия в школе и примеры отца не остались без влияния на развитие в юном Уатте склонности к механике. Вообще же он любил очень многое и, между прочим — занятие естественными науками и медициной, так что сам в юные годы не мог определить, в чем состояло его истинное призвание. Уатт нередко бывал в Глазго у дяди, университетского профессора, и там свел знакомство со многими учеными и образованными людьми. Он никогда не проходил никаких специальных курсов, но много читал, размышлял и сам образовал себя и сделался многосторонне знающим человеком.
Джеймс Уатт был ключевой фигурой в Промышленной революции. На самом деле Джеймс Уатт не был первым человеком, который изобрел паровую машину. Подобное устройство было описано Героном Александрийским в первом веке. В 1698 году Томас Сейвери запатентовал паровую машину, которую использовали для откачки воды, и в 1712 году англичанин Томас Ньюкомен запатентовал ее улучшенную версию. Однако машина Ньюкомена обладала такой низкой производительностью, что ее использовали только для откачки воды из угольных шахт.
Паровая машина, сделанная по проекту Джеймса Уатта
Уатт заинтересовался паровой машиной в 1764 году, когда он ремонтировал модель машины, изобретенной Ньюкоменом. Хотя Уатт только год учился на инструментальщика, он обладал большими изобретательскими способностями. Он сделал такие значительные усовершенствования в изобретении Ньюкомена, что правильней было бы считать Уатта изобретателем первой паровой машиной с практическим применением. Первым таким значительным усовершенствованием, которое Уатт запатентовал 5 января 1769 году, была изолированная камера для конденсации. Он также изолировал паровой цилиндр, а в 1782 году он изобрел машину двойного действия. Вместе с другими, более мелкими усовершенствованиями это изобретение позволило увеличить производительность паровой машины в четыре или более раз. Практически в увеличении производительности и заключалось различие между уже существовавшей умной, но не очень полезной машиной и техническим устройством с огромным промышленным потенциалом.
Уатт также создал в 1781 году целый ряд приспособлений, преобразующих возвратно-поступательное движение во вращательное. Это устройство намного увеличило количество пользователей паровой машины. В дополнение к другим различным усовершенствованиям Уатт, в 1788 году, изобрел центробежный регулятор, при помощи которого осуществлялся автоматический контроль за скоростью машины, через два года изобрел манометр, счетчик, указатель уровня, дроссельный клапан.
Сам Уатт не обладал хорошей деловой жилкой. Однако в 1775 году он вступил в деловое сотрудничество с Мэтью Баултоном, инженером и очень хорошим бизнесменом. На протяжении двадцати пяти лет фирма Уатта и Баултона произвела большое количество паровых машин, и оба партнера стали очень состоятельными людьми.
Трудно переоценить значение паровой машины. В действительности было много других изобретений, которые сыграли роль в развитии Промышленной революции. Были изобретения в добывающей промышленности, металлургии, во многих областях, связанных с механизацией промышленного производства. Некоторые изобретения, такие как самолетный челнок (Джон Кей, 1733), прядильная машина «Дженни» (Джеймс Харгривс, 1764), даже предшествовали работе Уатта.
Большинство же других изобретений представляли собой весьма незначительные усовершенствования, и ни одно из них не оказало никакого влияния на Промышленную революцию. Совсем по-другому дело обстояло с паровой машиной, которая сыграла решающую роль и без которой Промышленная революция имела бы совершенно другой характер. Первоначально, несмотря на то, что некоторое распространение получили ветряные и водяные мельницы, главным источником энергии всегда были человеческие мускулы. Этот фактор резко ограничивал производительную мощность промышленности. С изобретением паровой машины ограничение было снято. Производство получило большое количество энергии, что вызвало его бурный рост.
Однако паровая машина явилась не только источником энергии для заводов, она нашла много других применений.
К 1783 году маркиз Жоффруа Д’Аббан с успехом использовал паровую машину для приведения в движение судов. В 1804 году Ричард Тревитик построил первый локомотив. Ни одна из этих ранних моделей не имела коммерческого успеха. Однако за несколько десятков лет пароходу и железной дороге предстояло коренным образом изменить всю систему наземного и водного транспорта.
Промышленная революция произошла в одну и ту же историческую эпоху с Американской и Французской революциями. Хотя это сразу не стало очевидным, сегодня мы можем понять, что Промышленной революции суждено было оказать значительно большее влияние на повседневную жизнь людей, чем любой из этих исторических политических революций.
И поэтому Джеймса Уатта можно с полным основанием считать одной из самых значимых личностей в истории!
Паровая машина Джеймса Уатта
Главная » Темы » Железнодорожный транспорт
Рубрика: Железнодорожный транспорт
Некогда для откачки воды в шахтах и на судоремонтных предприятиях успешно использовалась паровая машина Ньюкомена, что продолжалось более 50 лет. В то же время вся эта конструкция имела внушительные габариты и требовала постоянного пополнения запасов угля. Временами для снабжения паровой машины топливом приходилось задействовать до 50 лошадей. В общем, все указывало на то, что данный агрегат требует усовершенствования, весь вопрос состоял лишь в том, кому эта идея придет в голову первому.
Начало новой эры в механике
В середине 60-х годов 18 века талантливый механик Джеймс Уатт работал в университете Глазго. Однажды ему поступил заказ на ремонт паровой машины Ньюкомена, и, разобравшись в конструкции агрегата, Уатт решил попробовать ее немного усовершенствовать. Он предположил, что можно будет сократить расход недешевого топлива, если цилиндр паровой машины будет постоянно оставаться в нагретом состоянии. Ведь до этого поршень двигался вниз и совершал полезную работу благодаря тому, что емкость с паром охлаждалась при помощи впрыска воды. Но чтобы воплотить в жизнь данную идею, следовало разобраться с проблемой конденсации пара, которую Уатт решил достаточно элегантно. Если верить историческим источникам, мысль о том, как можно сконденсировать пар, пришла Уатту в голову совершенно случайно, когда он увидел, как под давлением вырываются его струи из котлов прачечных. Джеймс сообразил, что пар – это обыкновенный газ, который из цилиндра можно легко направить в другую емкость, создав в ней меньшее давление. Для этих целей Уатт решил использовать откачивающий насос и систему металлических отводящих трубок, которые забирали из цилиндра пар.
Паровая машина Джеймса Уатта
Следующее усовершенствование было направлено на то, чтобы заставить поршень в цилиндре совершать полезную работу не за счет атмосферного давления, а с помощью давления пара. Основная сложность состояла в том, чтобы сделать всю конструкцию герметичной, ведь добиться этого в то время было непросто. Но Уатт и здесь продемонстрировал отличную работу мысли – в своей машине он использовал в качестве уплотнителя пеньковую веревку, пропитанную маслом. Она по специальным углублениям наматывалась вокруг поршня, что позволило в большей части решить эту проблему.
Значение новой паровой машины для паровозостроения
Джеймс Уатт зарегистрировал патент на свое изобретение в 1769 году. При этом в документе значилось, что он изобрел не новую паровую машину, а паровой двигатель, температура которого всегда равнялась температуре пара. Вероятно, талантливый механик тогда и сам не знал, насколько значимым его усовершенствование станет в будущем для паровозов. Благодаря тому, что поршень в новом двигателе перемещался под воздействием пара, можно было многократно увеличить его мощность, просто создав большее давление. Таким образом, не нужно было вновь наращивать габариты – последнее слово оставалось за компактными паровыми машинами, которые совсем скоро стали использоваться во всех отраслях промышленности.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Джеймс Ватт | Биография, изобретения, паровой двигатель, значение и факты
Джеймс Ватт
Смотреть все медиа
Дата рождения:
19 января 1736 г. Гринок Шотландия
Умер:
25 августа 1819 г. (83 года) Бирмингем Англия
Изобретения:
отдельный конденсатор двигатель двойного действия солнечно-планетарная передача паровая машина ватт
Роль в:
Шотландское Просвещение
Просмотреть весь связанный контент →
Популярные вопросы
Кем был Джеймс Уотт?
Джеймс Уатт был изобретателем и производителем инструментов 18-го века. Хотя Уатт изобрел и усовершенствовал ряд промышленных технологий, его лучше всего помнят за усовершенствование паровой машины. В конструкцию паровой машины Уатта вошли два его собственных изобретения: отдельный конденсатор (1765 г. ) и параллельное движение (1784 г.). Добавление этих устройств, среди прочего, сделало паровую машину Уатта более эффективной, чем другие паровые машины.
паровой двигатель
Узнайте об этом типе двигателя и о том, как он работает.
Джеймс Уатт изобрел паровой двигатель?
Джеймс Уатт не изобретал паровой двигатель. Однако он усовершенствовал двигатель. В 1764 году Уатт заметил недостаток паровой машины Ньюкомена: она тратила много пара. Уатт пришел к выводу, что отходы возникают из-за одноцилиндровой конструкции паровой машины. В 1765 году Уатт придумал отдельный конденсатор — устройство для уменьшения количества отходов, производимых паровой машиной Ньюкомена. Уатт запатентовал устройство в 1769 году.. В 1776 году Уатт и его деловой партнер Мэтью Боултон установили две паровые машины с отдельными конденсаторами. Модифицированные паровые двигатели не только уменьшили количество отходов, но и сократили расходы на топливо. Следующие несколько лет Уатт совершенствовал свою конструкцию, добавляя к ней шестерню «солнце-планета» (1781 г. ), двигатель двойного действия (1782 г.), параллельный механизм (1784 г.), маховик (1788 г.) и манометр (1790).
Подробнее ниже: Двигатель Ватта
Томас Ньюкомен
Прочитайте о Томасе Ньюкомене и его ранней модели парового двигателя.
Matthew Boulton
Прочтите о партнерстве Джеймса Уотта с этим английским производителем и инженером.
Как Джеймс Уатт способствовал промышленной революции?
Паровая машина Джеймса Уатта оказала огромное влияние на индустриальное общество 18-го века. Он был более эффективным и экономичным, чем более ранние модели. Более того, паровая машина Уатта открыла совершенно новую область применения: она позволила использовать паровую машину для приведения в действие роторных машин на таких фабриках, как хлопчатобумажные фабрики. Неудивительно, что спрос на паровую машину Уатта был высоким, и она быстро стала применяться во многих отраслях промышленности.
Подробнее читайте ниже: Двигатель Watt
Промышленная революция: первая промышленная революция
Узнайте о первой промышленной революции в Европе.
Ватт назван в честь Джеймса Ватта?
Так и есть! Вклад Джеймса Ватта в эффективность промышленности был отмечен тем, что в его честь была названа ватт (Вт). Ватт — единица мощности в Международной системе единиц (СИ), равная одному джоулю работы, выполняемой в секунду. Ватт был принят в качестве единицы СИ в 19 г.60, на 11-й Генеральной конференции по мерам и весам. Сегодня большинство электрических устройств оцениваются в ваттах.
Международная система единиц
Узнайте больше о Международной системе единиц и пути ее принятия.
Сводка
Прочтите краткий обзор этой темы
Джеймс Уатт (родился 19 января 1736 года, Гринок, Ренфрушир, Шотландия — умер 25 августа 1819 года, Хитфилд-холл, недалеко от Бирмингема, Уорик, Англия), шотландский производитель инструментов и изобретатель, чей паровой двигатель внес значительный вклад в промышленную индустрию. Революция. Уатт также был известен тем, что запатентовал двигатель двойного действия и один из первых паровозов. Он был избран членом Лондонского королевского общества в 1785 году.0003
Образование и обучение
Отец Уатта, казначей и магистрат Гринока, успешно занимался судостроением и строительством домов. Нежный ребенок, Ватт какое-то время учился дома у своей матери; позже, в гимназии, он выучил латынь, греческий язык и математику. Источником важной части его образования были мастерские его отца, где с помощью собственных инструментов, станка и кузницы он делал модели (например, подъемных кранов и шарманок) и знакомился с корабельными инструментами.
Решив в 17 лет стать мастером математических инструментов, Уатт сначала отправился в Глазго, где одна из родственниц его матери преподавала в университете, а затем, в 1755 году, в Лондон, где нашел мастера, который обучал его. Хотя его здоровье ухудшилось в течение года, за это время он научился достаточно, «чтобы работать не хуже большинства подмастерьев». Вернувшись в Глазго, он в 1757 году открыл магазин в университете и производил математические инструменты (например, квадранты, компасы, весы). Он познакомился со многими учеными и подружился с британским химиком и физиком Джозефом Блэком, разработавшим концепцию скрытой теплоты. В 1764 году он женился на своей кузине Маргарет Миллер, которая перед смертью девять лет спустя родила ему шестерых детей.
Во время ремонта паровой машины модели Ньюкомена в 1764 году Уатт был впечатлен расходом пара. В мае 1765 года, после решения проблемы его улучшения, он неожиданно нашел решение — отдельный конденсатор, свое первое и величайшее изобретение. Уатт понял, что потеря скрытой теплоты (теплоты, связанной с изменением состояния вещества, например, твердого или жидкого) была худшим недостатком машины Ньюкомена и что, следовательно, конденсация должна происходить в камере, отличной от цилиндра, но подключен к нему. Вскоре после этого он встретил британского врача, химика и изобретателя Джона Робака, основателя Carron Works, который убедил его создать двигатель. Он вступил с ним в партнерство в 1768 году, после того как изготовил небольшой испытательный двигатель с помощью кредитов Джозефа Блэка. В следующем году Уатт получил знаменитый патент на «Новый изобретенный метод снижения расхода пара и топлива в пожарных машинах».
Викторина «Британника»
Викторина «Оружие, энергетика и энергосистемы»
Какой английский инженер и изобретатель построил и запатентовал первую паровую машину? Кто разработал первый процесс недорогого производства стали? Проверьте свои знания. Пройди тест.
Тем временем Уатт в 1766 г. стал землемером; в течение следующих восьми лет он был постоянно занят прокладкой маршрутов каналов в Шотландии, работа, которая помешала ему добиться дальнейшего прогресса с паровым двигателем. После того, как Робак обанкротился в 1772 году, английский промышленник и инженер Мэтью Бултон, производитель Soho Works в Бирмингеме, получил долю в патенте Уатта. Устав от геодезии и Шотландии, Уатт иммигрировал в Бирмингем в 1774 году.0003
После того, как патент Ватта был продлен актом парламента, он и Бултон в 1775 году начали сотрудничество, которое продлилось 25 лет. Финансовая поддержка Бултона сделала возможным быстрое развитие двигателя. В 1776 г. были установлены два двигателя — один для перекачивания воды на шахте в Стаффордшире, другой для нагнетания воздуха в топки британского промышленника Джона Уилкинсона, известного мастера по производству железа. В том же году Ватт снова женился; его вторая жена, Энн МакГрегор, родила ему еще двоих детей.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас
В течение следующих пяти лет, до 1781 года, Уатт подолгу жил в Корнуолле, где устанавливал и контролировал многочисленные насосные машины для медных и оловянных рудников, менеджеры которых хотели сократить расходы на топливо. Уатт, который не был бизнесменом, был вынужден вести активный торг, чтобы получить адекватные гонорары за новые двигатели. К 1780 году у него все было хорошо в финансовом отношении, хотя у Бултона все еще были проблемы с привлечением капитала. В следующем году Боултон, предвидя новый рынок для кукурузных, солодовых и хлопчатобумажных фабрик, призвал Уатта изобрести вращательное движение для паровой машины, чтобы заменить возвратно-поступательное действие оригинала. Он сделал это в 1781 году со своей так называемой солнечно-планетарной передачей, с помощью которой вал совершал два оборота за каждый цикл двигателя. В 1782 году, на пике своих изобретательских способностей, он запатентовал двигатель двойного действия, в котором поршень не только тянул, но и толкал. Двигатель требовал нового способа жесткого соединения поршня с балкой. Он решил эту проблему в 1784 году, изобретя параллельное движение — расположение соединенных стержней, которые направляли шток поршня в перпендикулярном движении — которое он описал как «одну из самых изобретательных и простых частей механизма, которые я придумал». Четыре года спустя его применение центробежного регулятора для автоматического регулирования скорости двигателя, по предложению Боултона, и в 179 г.0 его изобретение манометра фактически завершило двигатель Уатта.
Британика
Развлечения и поп-культура
География и путешествия
Здоровье и медицина
Образ жизни и социальные вопросы
Литература
Философия и религия
Политика, право и правительство
Наука
Спорт и отдых
Технология
Изобразительное искусство
Всемирная история
В этот день в истории
Викторины
Подкасты
Словарь
Биографии
Резюме
Популярные вопросы
Обзор недели
Инфографика
Демистификация
Списки
#WTFact
Товарищи
Галереи изображений
Прожектор
Форум
Один хороший факт
Развлечения и поп-культура
География и путешествия
Здоровье и медицина
Образ жизни и социальные вопросы
Литература
Философия и религия
Политика, право и правительство
Наука
Спорт и отдых
Технология
Изобразительное искусство
Всемирная история
Britannica Classics Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
Britannica объясняет В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
Demystified Videos В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
#WTFact Видео В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
На этот раз в истории В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
Студенческий портал Britannica — лучший ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
Портал COVID-19 Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
100 женщин Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
Сегодня дизельные двигатели используются повсеместно: на тепловозах и грузовиках, судах и тракторах, легковых автомобилях и дизельных электростанциях.
Дизельный двигатель основан на воспламенении в цилиндре распыленного топлива (воспламенение происходит от воздуха, нагретого при сжатии). Дизельный двигатель может использовать низкосортное топливо, выдает высокий вращающий момент при низких оборотах и имеет высокий КПД (40-45%), что делает его экономичнее бензиновых двигателей, где около 70% топлива сгорает, не преобразовываясь в механическую энергию.
Дизельный двигатели могут быть очень большими. Наиболее крупные размеры имеет судовые агрегаты, установленные на больших судах. Но среди этих гигантов выделяется одна модель, которая по праву занимает почетное звание самого большого дизельного двигателя в мире.
Компания Wartsila хорошо известна всем специалистам. Она специализируется на производстве судовых энергетических установок. Одна из них – RTA-96C. Это и есть линейка двигателей, поражающих воображения обывателя.
Технически RTA-96C представляет собой двухтактный турбокомпрессорный двигатель, число цилиндров может варьироваться от 6 до 14. Версия с 14 цилиндрами является крупнейшим поршневым ДВС и устанавливается на крупнотоннажные контейнеровозы. Высота этого двигателя превышает 13 метров, длина – 27 метров, вес – свыше 2,3 тыс. тонн.
Максимальная мощность, которую способен развить этот гигант, равна почти 109 тыс. лошадиных сил. Первым судном, получившим такой двигатель, стала знаменитая «Emma Maersk», которая с вместимостью 11 тыс. TEU совсем недавно была самым большим контейнеровозом в мире.
Диаметр каждого цилиндра составляет почти метр (960 мм) при ходе поршня в 2500 мм. Объем цилиндров равен 25,5 тыс. литров.
Максимальное количество оборотов традиционно небольшое – 102, но крутящий момент при этом развивается свыше 7,5 млн Нм. Удельный расход топлива составляет 3,8 л/с, в час же агрегат «съедает» 13 тыс. литров бункера при максимальной мощности.
КПД этого двигателя-гиганта является самым высоким среди всех произведенных когда-либо дизельных двигателей – более 50%.
Некоторые сравнения, чтобы оценить мощность двигателя: он может обеспечить электроэнергией небольшой город. При 102 оборотов в минуту он производит 80 млн Ватт электроэнергии. Если средняя бытовая электролампа потребляет 60 Вт, 80 миллионов Ватт вполне достаточно для 1,3 млн ламп. Если в среднестатистической квартире одновременно горит 6 осветительных ламп, двигатель будет производить достаточное количество электроэнергии, чтобы осветить 220 тыс. домовладений. Этого достаточно для обеспечения электроэнергией города с 500 тыс. населения.
Коленчатый вал
Стоимость работы двигателя
Двигатель Wartsila-Sulzer RTA96 потребляет 13 тыс. литров топлива в час. Если в барреле нефти 158,76 литра, самый большой двигатель в мире потребляется 81,1 баррелей нефти в час. Если цена на нефть составляет $67/баррель на мировых рынках нефти, то стоимость 1 часа работы двигателя с точки зрения расхода топлива будет составлять $5,4 тыс. в час.
Поршни
Новости по теме
03.03.2020
Подводный робот для очистки судна
HMM заменит людей роботами на работах по очистке подводной части судов от биологического обрастания. […]
17.07.2020
Потерянных контейнеров стало меньше вдвое
По данным Всемирного совет судоходства (WSC), среднее количество контейнеров, потерянных при морской перевозке, в […]
Помните: для этого контента требуется JavaScript.
Войти
Запомнить меня
Помните: для этого контента требуется JavaScript.
Помните: для этого контента требуется JavaScript.
Самый большой дизельный двигатель в мире развивает мощность в 107 тысяч лошадиных сил
чт, 2015-11-12 12:00
Поделиться
Самый большой дизельный двигатель в мире развивает мощность в 107 тысяч лошадиных сил
Когда вы первый раз видите этот гигантский двигатель, то просто не можете поверить своим глазам. Высотой с четырехэтажный дом (13,4 метра), длиной в 27 метров он, тем не менее, выглядит как вполне обычный двигатель, сделанный Гулливерами в стране лилипутов. Весит эта махина немалые 2300 тонн.
Но самое интересное – этот двигатель производится серийно! Финская компания Wärtsilä уже продала 25 таких дизельных гигантов и собирается произвести еще 86. Называется он ничем не примечательным индексом RT-flex96C и выдает поражающие воображение 107390 лошадиных сил или 80080 кВт мощности. От такого мотора можно запитать небольшой городок.
Технически это двухтактные турбокомпрессорные поршневые дизельные двигатели внутреннего сгорания. Выпускаются версии с различным количеством цилиндров – от 6 до 14, все параметры, приведенные в статье, относятся к самому мощному, 14-цилиндровому двигателю. Его рабочий объем составляет 25480 литров, что составляет примерно половину обычной железнодорожной цистерны.Диаметр каждого из цилиндров – 0,96 метра, а ход поршня – 2,5 метра.
Только коленчатый вал этого исполина весит 300 тонн. Крутится он с достаточно небольшой скоростью – от 22 до 122 оборотов в минуту. RT-flex96C вообще отличается чрезвычайно низкой удельной мощностью – всего 4,3 л.с. на один литр объема двигателя. Однако, работая в оптимальном режиме, он преобразует до 50% энергии топлива в механическую энергию. И благодаря такому высокому КПД является самым эффективным среди дизельных двигателей внутреннего сгорания.
Где же используют такие двигатели? Самый эффективный и дешевый способ перевозки грузов в мире – при помощи кораблей. И, конечно же, такие двигатели устанавливают, прежде всего, на гигантские суда. Контейнеровозы, перевозящие грузы из Китая в США могут весить сотни тысяч тонн и достигать в длину четырехсот метров. Работают они, как правило, на мазуте и двигаются с крейсерской скоростью до 25 узлов. Первый такой двигатель был установлен на контейнеровоз Emma Mærsk.
Главная
/
Новости
/
Спецтехника
/
Самый большой дизельный двигатель в мире развивает мощность в 107 тысяч лошадиных сил
Теги ДвигателиСамое-самоеЗапчасти
Colossal: самый большой дизельный двигатель в мире
Wärtsilä-Sulzer 14RT-flex96C — самый большой дизельный двигатель в мире. Удивляет по габаритам, расходу и мощности. Поскольку мы любители техники, стоит познакомиться с ним поближе.
Изображение широко циркулирует в социальных сетях, и, вероятно, они видят его не в первый раз: гигантский двигатель 14RT-flex96C перевозится на «маленьком» грузовике — да, маленький… по сравнению с этим движком все мелко.
Wärtsilä-Sulzer 14RT-flex96C — это не только самый большой и самый мощный дизельный двигатель в мире, но и самый большой цилиндровый двигатель в мире как по размеру, так и по объему.
Колоссальный мотоцикл был произведен в Японии компанией Diesel United с использованием технологий финской компании Wärtsilä.
Этот монстр является частью семейства модульных двигателей RT-flex96C. Двигатели с количеством цилиндров от шести до четырнадцати — цифра 14 в начале названия (14RT) указывает на количество цилиндров. Эти двигатели используются в военно-морской промышленности для перемещения самых больших кораблей в мире.
Самый большой из них, этот 14RT, который мы выделили, в настоящее время оснащает огромный контейнеровоз Emma Mærsk, введенный в эксплуатацию в 2006 году — одно из крупнейших судов в мире, длиной 397 м и весом более 170 тысяч тонн .
Возвращаясь к Wärtsilä-Sulzer 14RT-flex96C, это двухтактный дизельный двигатель. Его мощность составляет впечатляющие 108 878 лошадиных сил, а расход — приятные 14 000 л/ч при 102 об/мин — да, всего лишь 102 об/мин, что, кстати, является максимальным числом оборотов двигателя.
Гигантский, но очень эффективный
Несмотря на габариты, одной из задач команды инженеров Wärtsilä-Sulzer 14RT-flex96C были эффективность двигателя и контроль выбросов.
Семейство двигателей RT-flex96C эволюционировало из семейства RTA96C и отличается, прежде всего, использованием системы впрыска Common Rail, , которая резко снизила количество образующегося дыма, потребление и затраты на техническое обслуживание.
Энергия, вырабатываемая двигателем, используется не только для приведения в движение гребных винтов, но и для выработки электроэнергии (подаваемой на вспомогательные двигатели), а также используется для питания других компонентов корабля. Пар, образующийся при охлаждении камер сгорания, также используется для выработки электроэнергии.
В результате этот гигантский дизельный двигатель также является одним из самых эффективных двигателей внутреннего сгорания для питания любого типа транспортных средств (будь то наземный, морской или воздушный), достигая КПД более 50% — дизельные двигатели, которыми оснащаются современные автомобили, 43-44%.
В настоящее время по всему миру курсирует более 300 экземпляров двигателей Wärtsilä-Sulzer RT-flex96C и RTA96C. Наконец, вот видео знаменитой Эммы Мэрск в движении благодаря этому чуду техники:
Самый мощный дизельный двигатель в мире
Морской
Посмотреть 9 изображений
Посмотреть галерею — 9картинки
Если бы «Семь чудес света» были обновлены для 21-го века, двухтактный дизельный двигатель Wartsila-Sulzer RTA96-C с турбонаддувом мог бы составить конкуренцию. Если вы изучаете двигатель внутреннего сгорания во всех его замечательных конфигурациях, то полюбуйтесь на этот набор цифр, описывающих поистине поразительный инженерный подвиг. На сегодняшний день это самый мощный и самый эффективный двигатель в мире.
Разработанный для обеспечения движущей силы различных супертанкеров и контейнеровозов, он выпускается в версиях с рядным расположением цилиндров от 6 до колоссальной версии с 14 цилиндрами. Диаметр цилиндра составляет 38 дюймов, а ход чуть более 98 дюймов. Объем каждого цилиндра составляет 111 143 кубических дюйма (1820 литров), а мощность составляет 7780 лошадиных сил. Полный рабочий объем составляет 1 556 002 кубических дюйма (25 480 литров) для 14-цилиндровой версии.
При длине 89 футов и высоте 44 фута общий вес двигателя составляет 2300 тонн — только коленчатый вал весит 300 тонн.
Максимальная выходная мощность двигателя RTA96C-14 составляет 108 920 л.с. при 102 об/мин, и, что удивительно, при максимальной экономичности тепловой КПД двигателя превышает 50%. Это означает, что более 50% энергии топлива преобразуется в движение. Удельный расход топлива при торможении (BSFC) при максимальной мощности составляет 0,278 фунта/л.с./ч.
Судовладельцам нравится конструкция с одним двигателем / одним гребным винтом, а новое поколение более крупных контейнеровозов нуждалось в более мощном двигателе для их приведения в движение. В то время как конфигурации цилиндров двигателей для крупных контейнерных лайнеров обсуждались с величиной 14, 16 и 18. цилиндров, 14-цилиндровый рядный тихоходный двигатель является первым, предлагаемым любым разработчиком двигателей.
Судовладельцы предпочитают конструкции с одним двигателем и одним гребным винтом, а новое поколение более крупных контейнеровозов (или пост-Панамакс) требовало более мощного двигателя для их приведения в движение.
Двухтактный дизельный двигатель с турбонаддувом RTA96C-14 производится швейцарской компанией Wartsila-Sulzer и на сегодняшний день является самым большим и мощным дизельным двигателем в мире.
Пиковые возможности 14-цилиндрового двигателя RTA96C теперь превышают 80 МВт, что делает его достаточным для одновинтового контейнерного вкладыша Post-Panamax, который настолько велик, насколько контейнерные вкладыши могут получить с учетом их большей экономической эффективности.
Компании Sulzer также удалось увеличить мощность цилиндра с момента начала эксплуатации в 1997 году благодаря накопленному опыту технического обслуживания большого количества двигателей RTA96C, находящихся в настоящее время в эксплуатации. Новая номинальная мощность нового двигателя в кВт достигает 68 640 кВт, что на четыре процента больше, чем у первоначального RTA96C.
Несмотря на большую мощность, вырабатываемую этими двигателями, удалось достичь удивительно низкого уровня износа. Диаметральный износ гильзы цилиндра составляет всего около 0,03 мм/1000 часов.
Такой низкий износ цилиндра, возможно, связан с шатуном, который крепится к «крейцкопфу», который перемещается по направляющим каналам, что является принципиальным отличием от большинства автомобильных двигателей, где верхняя часть шатуна прикреплена непосредственно к поршню. Вместо этого в этом двигателе верхняя часть шатуна присоединяется к «крейцкопфу», а затем длинный поршневой шток соединяет крейцкопф с поршнем. Это снижает боковые силы, создаваемые шатуном, и поглощается крейцкопфом, а не поршнем. Боковые силы — это то, что заставляет цилиндры автомобильного двигателя со временем приобретать овальную форму.
Расход топлива при максимальной экономии составляет 0,260 фунта/л.с./час. Для сравнения, большинство автомобильных и малых авиационных двигателей могут достигать значений BSFC только в диапазоне 0,40–0,60 фунта/л.с./ч и диапазона теплового КПД 25–30%.
Проектирование и разработка RTA96C осуществлялись в тесном сотрудничестве с компаниями, участвовавшими на ранних стадиях первого коммерческого проекта: владельцем и оператором P&O Nedlloyd BV, проектировщиком и судостроителем Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd (IHI) и производитель двигателей Diesel United Ltd.
Проект начался в марте 1997 года, когда на испытательном стенде компании Diesel United Ltd, Айой, был запущен первый 11-цилиндровый двигатель.
Данный товар больше не продаётся, но есть аналогичные и похожие
Цена снизилась на 2312 ₽
Дешевле средней, значительно
-15
%
Продавец надежный – 89%
Выше среднего, можно покупать, Music & SportToy Store
На площадке более 4 лет
Высокий общий рейтинг (4681)
Покупатели довольны общением
Товары соответствуют описанию
Быстро отправляет товары
2.8% покупателей остались недовольны за последние 3 месяца
Цены у других продавцов от 594.
5 ₽
5 601 – 6 523 ₽
2019 New Balance Stirling медный цилиндрический генератор с алкогольной лампой, Обучающий набор, сделай сам, паровой ствол игрушка, модельные строительные наборы
0оценок
0заказов
Надежность – 89%
Продавец Music & SportToy Store
В магазинПерейти в магазин
5 859 ₽
Балансировочный двигатель медный цилиндрический генератор образовательный Набор сделай сам паровой стержень модель здания Kitsoy игрушки для детей
0оценок
0заказов
Надежность – 89%
Продавец Music & SportToy Store
В магазинПерейти в магазин
3 783 ₽
Пропеллеры в форме головы самолета, карманная модель двигателя, игрушка для разработки умной модели плетения
0оценок
1заказ
Надежность – 89%
Продавец Music & SportToy Store
В магазинПерейти в магазин
Найдено 41 похожих товаров
4 229 ₽
Одноцилиндровая цельнометаллическая модель двигателя из стерлингового серебра, игрушка для развития интеллекта
0
0
Надёжность продавца 89%
1 021 – 2 520 ₽
Новый 8 цилиндровый двигатель коробка передач канальный последовательная коробка передач с v8 цилиндра двигателя модели мс здание блоки кирпичи diy модели подарки для детей
0
1
Надёжность продавца 89%
-2
%
7 525 ₽
Мини одиночный цилиндр двойного действия качели модель с паровым двигателем строительные наборы игрушка креативный подарок для двигателя мощность на корабле модель
0
0
Надёжность продавца 89%
2 910 ₽
Новинка 2019, металлический корпус, кварцевое стекло, горячий цилиндрический двигатель, модель двигателя, микрогенератор, ствол двигателя, игрушки в подарок-красный
1
3
Надёжность продавца 89%
5 718 ₽
Транспортный вертолет, горизонтальный, одноцилиндровый, вакуумный двигатель, модели, наборы игрушек, модель, строительные наборы, игрушки для детей
0
0
Надёжность продавца 89%
5 662 ₽
Резиновые колеса автомобиля стирлинг двигатель launchable расширенная версия модели двигателя строительные наборы игрушка подарок
0
0
Надёжность продавца 89%
6 419 ₽
Всасывающий пожарный двигатель, серия двигателя из чистой меди, воздушный цилиндр, тепловая энергия, модель двигателя, физическая игрушка д. ..
0
0
Надёжность продавца 89%
4 226 ₽
871 шт. статическая версия 32 воздушный клапан 8-цилиндровый 4-тактный двигатель строительный комплект для модели v8 moc мелкие частицы для детских игрушек
4
1
Надёжность продавца 89%
1 791 ₽
Diy низкая температура двигатель стирлинга магнитное соединение тип одиночная структура стволовых паровой обучения модель игрушки для детей
1
2
Надёжность продавца 89%
-5
%
2 411 ₽
L-образная одноцилиндровая модель двигателя стирлинга + цельнометаллическая базовая большая лампочка (цвет случайный), модель строительных комплектов, школьная демонстрация
0
0
Надёжность продавца 89%
-5
%
543. 92 – 622.91 ₽
Высокотехнологичный цилиндр двигателя v8, 1 комплект, автомобильные блоки, модель цилиндра двигателя, игрушечные строительные блоки, совместимы с 2850b 32333 2852
1
2
Надёжность продавца 89%
-4
%
5 721 ₽
Вакуумный двигатель стирлинга, принципиальная модель, креативная настольная игрушка, двигатель стирлинга, модель, детская игрушка, подарок для детей, новинка 2019
0
0
Надёжность продавца 55%
3 272 ₽
Металлический цилиндрический генератор двигателя стирлинга тепловой двигатель с 4 светодиодный подсветкой и черным металлическим основанием diy паровая модель комплект-сборка
0
0
Надёжность продавца 89%
-26
%
9 302 ₽
Вакуумная модель двигателя с двойным цилиндром и всасыванием в форме v, комплекты для сборки, высококачественные творческие игрушки для коллекции
0
0
Надёжность продавца 89%
1 129 – 1 837 ₽
Строительные блоки moc, креативные электрические высокотехнологичные детали, мотор, 8-цилиндровый двигатель, механическая модель, «сделай сам», развивающая игрушка для детей, подарок
0
1
Надёжность продавца 89%
4 157 ₽
Launchable all-metal stirling микро-внешний двигатель сгорания модель строительные наборы игрушка подарок
0
0
Надёжность продавца 89%
-5
%
3 608 ₽
Mnotht 1:6 платформа солдатика, модель двигателя corvette v8 двигатель, игрушки для 12in солдатика, экшн-фигурка, коллекция m3n
1
3
Надёжность продавца 85%
-1
%
5 335 ₽
Регулируемый скорость двигатель стирлинга модель научный эксперимент ствол игрушка с шариковым подшипником маховик креативный подарок-красный
1
1
Надёжность продавца 89%
3 153 ₽
Мини v-образная форма из чистой меди, двухцилиндровая модель с паровым двигателем, строительные наборы, креативный игрушечный подарок
1
0
Надёжность продавца 89%
1 027 ₽
1:32 высокоскоростная имитация пикапа, полицейский автомобиль, лодка, детская игрушка, модель автомобиля из сплава, игрушка для мальчика со звуком светильник
0
0
Надёжность продавца 51%
986. 67 ₽
Модель автомобиля из сплава 1:32 v8 track version, модель литая металлическая со звуком и светом, подарок для детей, бесплатная доставка
1
0
Надёжность продавца 72%
386.63 – 881.35 ₽
Модель двигателя из смолы, 4-цилиндровый встроенный автомобильный двигатель, строительный набор, креативное украшение стола, поделки, декор, мини двигатель, diy стержень
3
5
Надёжность продавца 89%
-9
%
5 481 – 13 408 ₽
Электромагнит модель двигателя детская научная игрушка подарок высокая скорость v-двигатель двигатель автомобиля образовательная игрушка 4/8/12 катушка
0
0
Надёжность продавца 89%
-1
%
Неполные данные
850. 17 ₽
Модель спортивного автомобиля ford v8 из сплава, литая игрушечная машинка, металлическая игрушечная модель автомобиля, имитация звука светильник, детская игрушка в подарок, 1:32
0
3
Надёжность продавца 0%
-4
%
6 451 ₽
Microcosm mini live mini, чистый медный одноцилиндровый модель с паровым двигателем, строительные наборы, игрушка, креативный подарочный набор, научное образование
0
0
Надёжность продавца 89%
-1
%
2 129 ₽
Горячий воздух двигатель стирлинг модель двигателя электроэнергия генератор с светодиодный физика обучающая игрушка подарок на день рождения
0
2
Надёжность продавца 89%
1 663 – 2 183 ₽
3d печатный аэро модель двигателя турбовентилятор модель двигателя diy стволовый двигатель игрушка с аккумуляторной коробкой-версия двигателя/обычный статический тип
1
2
Надёжность продавца 89%
Неполные данные
3 230 ₽
Мини-двигатель aibecy, двигатель стирлинга, генератор электроэнергии, деревянная база, обучающая игрушка для изучения физики
0
1
Надёжность продавца 0%
920. 85 ₽
Высокая имитация 1:32 модель автомобиля из сплава ford v8, детская гоночная игрушка, симулятор звука и светильник, бесплатная доставка
1
0
Надёжность продавца 85%
2 282 ₽
Стекло стирлинга горячий одиночный цилиндр одиночная лампа внешнее сгорание тепловой паровой двигатель модель физика игрушка для научного эксперимента
0
0
Надёжность продавца 89%
-3
%
4 780 ₽
1 набор металлического баланс стерлинговое модель двигателя микро-генератор модель развивающий, образовательный игрушка в подарок
0
0
Надёжность продавца 55%
-14
%
Неполные данные
1 071 ₽
2,4g беспроводной радиоуправляемый мини-автомобиль с дистанционным управлением высокоскоростной автомобиль 20 км/ч дрифт профессиональная гоночная модель электрическая игрушка для детей подарок
0
0
Надёжность продавца 0%
-3
%
3 816 ₽
Пользовательские двигателя монтажный кронштейн подставка держатель для тоян fs-l400 роликовых коньков 4 цилиндровый 4-тактный дизельный двигатель с водяным охлаждением деталь нитро-двигателя himoto redcat модель двигателя
0
0
Надёжность продавца 89%
551. 54 ₽
Сплав задняя устойчивость внедорожный автомобиль высокоскоростная подвеска игрушечная машина из сплава детская игрушка для мальчика большая нога внедорожная модель автомобиль подарок
6 скорость канальный последовательная коробка передач с v8 цилиндра двигателя комплект модель здание мпц блоки маленького размера идущие высокотехнологичной diy обучающие игрушки
1
1
Надёжность продавца 0%
1 761 ₽
Aibecy низкотемпературный двигатель стирлинга модель теплового пара обучающая игрушка diy набор
0
0
Надёжность продавца 68%
-4
%
949. 26 ₽
Высокая симуляция 1:32 lexus nx200t модель литого автомобиля литья под давлением модель игрушечного автомобиля со звуком и светильник игрушка для детей подарок на день рождения v208
0
1
Надёжность продавца 89%
625.68 – 1 542 ₽
Мини двигатель с горячим воздухом, модель двигателя с паровым двигателем, развивающая игрушка для физики
1
10
Надёжность продавца 85%
3 788 ₽
Высокое качество кварцевый цилиндр стирлинг двигатель микро генератор модель строительные наборы игрушки для детей
0
0
Надёжность продавца 89%
-4
%
954.80 – 1 322 ₽
1:32, высокая имитация, модель автомобиля ford gt-1967, 4 двери, открытый звук и светильник, игрушка, модель автомобиля, украшение для подарков
0
0
Надёжность продавца 51%
0оценок
0заказов
Фото от покупателей пока нет
Характеристики товара
Название бренда: surwish
Материал: Металл
Пол: Унисекс
Масштаб: 1:32
Возрастной диапазон: > 6 лет
Показать все
Двигатели из Лего Техник — каталог моделей с инструкциями и пошаговыми схемами
Сегодня в продаже 101 набор
по суперцене
</p><p>Иногда появляются предложения с очень большими скидками — от 20% и выше. Их мы и показываем в разделе Суперцены.</p><p>Как правило, эти предложения довольно быстро исчезают.</p><p>Подробнее — читайте <a href=’/blog/super-prices’ target=’_blank’>здесь</a></p>»>
Купить набор Лего со скидкой от 20% до 292%
Поиск ведется по 81 онлайн и оффлайн-магазину.
Новые записи в блоге
Лего-кружки рядом с вами
</p><p>Клубы делятся на Duplo, Technic, Mindstorms, WeDo, Education и LEGO System.</p><p><a href=’/clubs’>ПЕРЕЙТИ В РАЗДЕЛ</a></p>»>
Я хочу сделать из Лего
Проверить набор перед покупкой
Подобрать набор с новыми деталями
Это важно, т.к. в результате расширяется простор для творчества :)»>
Тема
4 JuniorsAccessories — Clothes & OutdoorAccessories — EntertainmentAccessories — For schoolAccessories — HousewareAccessories — SouvenirsAdventurersAgentsAlpha TeamAngry BirdsAquazoneArchitectureAtlantisAvatarBabyBatman movieBelvilleBen 10BionicleBoatBooksBoostBrand StoreBrick SketchesBrickheadzBuilding Set with PeopleBulk BricksCarsCastleChinese Traditional FestivalsCityClassicClikitsCreatorCreator ExpertDesigner SetsDimensionsDinoDino 2010Dino AttackDinosaursDiscoveryDisneyDisney PrincessDisney’s Mickey MouseDOTSDuploEducational & DactaElvesExo-ForceFabulandFactoryFIRST LEGO LeagueFormaFreestyleFriendsFusionGearGhostbustersHarry PotterHero FactoryHidden SideHobbit and Lord of the RingsHobby SetsHomeHomemakerIdeas and CUUSOOIndiana JonesInventorIsland Xtreme StuntsJuniorsJurassic WorldLegends of ChimaLEGO ArtLEGO ExclusiveLEGO MovieLEGO OriginalsLegolandLegoland ParksLone RangerMaster Building AcademyMindstormsMinecraftMinifiguresMinionsMinitaliaMixelsModel TeamModular BuildingsModulexMonkie KidMonster FightersNexo KnightsNinjaNinjagoOtherOverwatchPharaoh’s QuestPiratesPirates of the CaribbeanPower FunctionsPower MinersPowerpuff GirlsPrince of PersiaPromotionalQuatroRacersRock RaidersSamsoniteScooby-DooSculpturesSeasonalService PacksSimpsonsSpaceSpeed ChampionsSpongeBob SquarePantsSportsSpyboticsStar WarsStranger ThingsStudiosSuper HeroesSuper Heroes DCSuper Heroes MarvelSuper MarioSystemTechnicTeenage Mutant Ninja TurtlesTime CruisersToy StoryTrainTransportTrolls: World TourUnikitty!Universal Building SetUniverseValue PacksVideogamesVIDIYOVikingsWesternX-PodXtra
Серия
Все
Размер
Все S — до 100 деталей M — до 300 деталей L — до 1000 деталей XL — больше 1000 деталей
Вам в помощь
Для тех, кто здесь впервые
Первый шаг: Зарегистрируйтесь
Второй шаг: Добавьте все свои наборы Лего
Тестируйте, изучайте, наслаждайтесь!
Ваш LEGO и Ваши возможности
«Я хочу собрать из Лего…»
«Подобрать набор с новыми деталями»
«Что я могу собрать из моих деталей Лего?»
Функция «Инструкция к набору Лего»
«Проверить набор LEGO на новые детали»
«Доступ к MOC»
«Хочу в подарок LEGO»
Этот Mini V8 — произведение искусства, способное развивать скорость до 10 500 об/мин YouTube
Время от времени я убеждаю себя, что мне нужно купить крошечный, но функциональный движок. Я не уверен, что это такое, но вид и звук работающего крошечного двигателя просто делают меня таким счастливым. Вот почему я еще счастливее показать вам один из самых крутых микродвигателей: 3,5-кубовый V8, который может развивать скорость до 10 500 об/мин.
Если вы когда-нибудь возились с моделями автомобилей, самолетов или лодок с двигателем внутреннего сгорания, то вы знакомы с их крошечными двигателями. Эти миниатюрные силовые установки часто разрабатываются для функциональности, а не эстетической красоты. Вот тут-то и появляется HuiZhou Toyan Precision Technology Co. с совершенно великолепной линейкой Toyan Model Engine. Это крошечные произведения искусства, которые действительно работают.
Скриншот: Toyan Engine
Компания Toyan открыла свои двери в 2015 году, производя крошечные силовые установки, которые все больше напоминают уменьшенные версии настоящих, узнаваемых автомобильных двигателей. Один из последних, FS-V800, представляет собой крошечный V8, который развивает скорость до 10 500 об/мин и выдает 4 л. с. Это означает, что его красная черта выше, чем у Audi R8 V10, Chevy Corvette, SRT Viper, Ford Mustang Shelby GT500, Bugatti Chiron и множества других легендарных автомобилей.
Скриншот: Искаженное восприятие | YouTube
Уровень детализации движков Toyan невероятен. Этот FS-V800 питается от двух карбюраторов и охлаждается рабочим водяным насосом. И только посмотрите на этот тайминг! Все это узнает любой, кто разбирал полноразмерный автомобильный двигатель, просто уменьшенный до крошечных размеров.
Вот визуализация всех частей двигателя:
Изображение: двигатель Toyan
Конечно, такой впечатляющий двигатель нуждается в надлежащем тестировании. Вот тут-то и появляется чикагский ютубер Warped Perception. Ведущий умеет проверять все виды инженерных проектов, снятых в великолепных деталях с восхитительной замедленной съемкой. Здесь FS-800 выглядит еще лучше.
Тоян рекламирует максимальную скорость 12 500 об/мин для этого двигателя, но пример в видео Warped Perception выдержал только 10 500, и в процессе стал очень горячим. По крайней мере, с моей точки зрения, проблема могла быть связана с настройкой карбюратора. В системе охлаждения также была тонна воздуха, что, вероятно, не помогло.
Тем не менее, даже если настройка не была оптимальной, двигатель работал как зверь. В настоящее время я ничего не делаю с радиоуправляемыми автомобилями, но у меня все еще есть соблазн купить один из этих двигателей, просто чтобы иметь его на своем столе. О, у меня появляются плохие мысли. Если вы тоже их покупаете, знайте, что этот маленький парень довольно дорогой — 1800 долларов. К сожалению, это делает двигатель этой модели более дорогим, чем большинство полноразмерных двигателей, выбрасываемых на свалку. Но вам было бы трудно поставить одну из них на свой стол.
Модель двигателя v8 — Stirlingkit
Распродажа ко Дню Благодарения СКИДКА 12% Промокод для всего сайта: T12 Купить сейчас
Язык
Сэкономьте 10,00 $
Модель двигателя V8
Создайте свой собственный комплект модели двигателя V8 вместе. Наша рабочая модель двигателя V8 имеет бесконечные хромированные и адаптируемые детали, это гигантский двигатель V8 с двумя верхними распределительными валами, который должен быть собран без посторонней помощи. Это все продумано, неоднозначно от настоящего двигателя V8, что дает вам настоящее ощущение сборки. С блестящей подгонкой и запуском двигателя звук и живые образы разумны.
Так что же такое двигатель V8? Это один из видов камерной техники с внутренним переворотом двигателей. Он по большей части используется в транспортных средствах среднего и высокого уровня. Восемь комнат разделены на две части, которые имеют V-образную форму. Это наиболее часто встречающаяся структура двигателя в играх с движком базового уровня.
С нашими моделями двигателей V8 для детей и взрослых весело играть, двигатель V8, который не может быть собран ни с кем другим. Это действительно имеет значение во всех отношениях, не похожее на настоящий двигатель V8, что дает вам надежное понимание социальных дел. Когда переключатель нажат, двигатель поворачивает приводной вал кулачка камеры; восемь камерных камер совершают ход, приводя вентилятор во вращение, а ремень приводного стержня приводит в движение клапан подтверждения, чтобы он открывался и закрывался. Внутренний светодиодный свет загорится во время прохождения, а из динамика будет исходить звук вращения двигателя, который отключится примерно через 30 секунд.
Работая с моделями двигателей V8, это соблазнительно, и вы можете построить точку зрения на новую разработку и правила разработки двигателя V8 и повысить премию в изучении бдительной информации. Его главное качество и феноменальный облик также имеют конкретное социальное событие.
Обеспечение прогресса достойных моделей двигателей v8 благодаря великолепным камерам и регулярным принадлежностям! Просто объедините отношения с дистрибьютором аккумуляторных батарей и наблюдайте, как вентиляторы двигателя вращаются с настоящим звуком двигателя.
Ваш ребенок совершит несколько ошеломляющих встреч, собирая эту широкую модель моторной игрушки! Повозитесь с гаечными ключами, шкивами, ремнями и выхлопными клапанами, чтобы это маленькое приспособление, несомненно, возникло у них перед глазами.
Мощный недорогой электровелосипед своими руками / Хабр
Привет, Гиктаймс!
Однажды, еще будучи обычным деревенским школьником, в автомобильном журнале я увидел небольшую заметку о электровелосипеде, построенным каким-то иностранным энтузиастом, и который умел разгоняться до 40 км/ч и имел запас хода в 70 километров. После этой небольшой заметки я бросил безуспешные попытки завести старый двигатель от бензопилы Дружба и понял, что будущее наступило. На дворе было начало двухтысячных.
Потом была учеба в ВУЗе, и первая постоянная работа. Работа была не ахти какая, 4-хдневка сменялась трехдневкой, времени было много, а денег мало, и мысли потихоньку снова возвращались к идее построить электровелосипед. Интернет был мне не так доступен как сейчас, да и он, интернет, не был завален таким количеством информации по самодельному и не очень самодельному электротранспорту, не было такого количества всевозможных комплектующих. И в голове рождались сумасшедшие идеи и фантастические конструкции из болгарок, электрорубанков, стартеров… Помню даже была идея разместить на ободе неодимовые магниты, а на перьях с двух сторон от колеса электромагниты.
Невоплощенная мысль то забывалась, то разгоралась с новой силой, но потребовалось еще лет 10 для того, чтобы она начала превращаться в реальность.
Я не пошел стандартным для многих путем — купить готовый набор и установить его на велосипед. Во-первых, потому, что не готов был тратить значительные суммы на покупку комплекта, а во-вторых, это бы точно не удовлетворило жажды конструирования и созидания. Вообще, я изначально поставил цель построить велосипед мощностью под 1 кВт с бюджетом 10 000р. Вполне амбициозная цель.
Итак, на тот момент у меня уже был «горный» велосипед Forward Sporting 103, тяжелый, стальной, с зубастым протектором, он хорошо ехал по любому бездорожью, даже по булыжникам на обочине трассы, но очень плохо ездил по гладкому асфальту, издавая почти самолетное жужжание, нарастающее с ростом скорости, протектор покрышек очень быстро съедал накат. Но он верой и правдой служит уже больше 10 лет. Конечно, это идеальный вариант для электрификации).
Из одного полезного сайта про электротранспорт узнал, что автомобильный генератор, оказывается, прекрасно работает в режиме мотора с дешевыми китайскими контроллерами для мотор-колес. В гараже как раз валялся генератор на 80 ампер от вазовской классики. Карты сошлись, старая мечта вспыхнула с новой силой, и я понял, что пора!
Тут же с одного китайского интернет-магазина были заказаны:
Аккумуляторы 18650 – 2.6 а*ч, 40 шт
Плата балансировки и защиты – 1шт
Бессенсорный контроллер для электросамокатов на 1 квт номинальной мощности
Вольт-, ампер-, ваттметр с вынесенным шунтом
DC-DC преобразователь, умеющий делать из 60вольт 12
На местном базаре были куплены:
Трещотка (вместе с задней осью)
Цепь велосипедная
Звездочка на 10 зубов от веломотора F50
В гараже были найдены звездочка от велосипеда передняя – на 48 зубов, задняя на 22 зуба, куски прямоугольных труб, болты, гайки, провода, изолента и прочая мелочь.
Изначально было решено пожертвовать рекуперацией в пользу сохранения наката и легкого педального хода, считаю эту функцию более полезной в плане увеличения пробега. Передняя звездочка от советского велосипеда теперь стала задней звездой электробайка. Левый фривил не нашел, поэтому обычная правая трещетка была переделана на левое вращение – с помощью бормашинки и алмазной шарошки были переделаны посадочные места собачек, а сами собачки развернуты в другую сторону.
Корпус трещотки немного расточен для посадки на левую сторону колеса, туда, где барабан колеса выходит за пределы фланца. У многих велосипедов без дисковых тормозов там достаточно места для установки такого самодельного фривила. У 48 зубовой звездочки была отрезана педаль, и средняя часть была выпилена болгаркой. Звезда соединена с трещоткой винтами с гайками. Вся эта конструкция крепится к колесу как задняя звездочка любого бензодырчика – длинными болтами через спицы и резиновые прокладки, изнутри в межспицевое пространство колеса вставляются полушайбы и все сжимается, крепко обхватывая с двух сторон фланец колеса.
На вал генератора нужно установить звездочку на 10 зубов, для этого я приварил ее к гайке, которая раньше крепила шкив генератора. Гайка навинчивается на вал генератора, и сверлится насквозь вместе с валом и в получившееся отверстие вставляется длинный винт м6 с гайкой на конце.
Звездочки от веломотора пришлось немного обточить бормашиной – их зубья расчитаны на более широкую цепь.
Передаточного отношения 10/48 не хватит для резвого старта, будет чрезмерное потребление энергии, я это на тот момент уже прекрасно понимал. Требуется повысить передаточное число. Готового редуктора я не нашел, различные решения на основе редукторов дрелей/болгарок отмел сразу, хоть и мощности они передают сопоставимые, но эти мощности получаются за счет высоких оборотов, мне же требовалось передавать большой крутящий момент при сравнительно низких — до 3 тыс. в минуту – оборотах.
Поэтому было решено сделать промежуточный вал.
Изначально планируемая компоновка с мотором над задним колесом была отметена. Не хотелось терять возможность возить какой-нибудь багаж, ну или закрепить там детское кресло. Нужно было разместить все в треугольнике рамы. После многочисленных примерок была изготовлена рама для двигателя и промежуточного вала.
Промежуточный вал, изготовленный из строительной шпильки, вращается в двух подшипниках, и передает вращение с правой стороны рамы на левую. Звездочки крепятся так же как на валу мотора – они приварены к гайкам, зашплинтованным на валу винтами м6.
Общее передаточное число получилось 10.56. На этом с механической частью пожалуй все.
Батарея имеет конфигурацию 13S3P- 48 вольт и емкость 7.8а*ч, собрана из 39 банок 18650.
Банки спаяны паяльником 60 вт кратковременными касаниями. В процессе одна банка зашипела – то ли перегрел, то ли в газовый клапан попала паяльная кислота, благо акумов было 40 штук, а потребовалось 39.
Электрическая часть отличается от классического электровелосипеда необходимостью постоянного питания якоря генератора — ведь мой мотор, в отличие от готового мотор-колеса, не имеет постоянных магнитов. Задачу понижения батарейного напряжения до требуемого якорю, выполняет понижающий DC-DC преобразователь, который переваривает до 60 вольт входного и выдает регулируемое выходное напряжение.
В остальном ничего необычного – батарея, контроллер, ручка газа в виде переменного резистора даже пока без возврата в исходное положение)…. Китайский ваттметр с синей подсветкой в качестве бортового компьютера для контроля разряда батареи….
Но, несмотря на то, что это все больше похоже на самоходную бомбу, это поехало, и поехало весьма неплохо. С моим весом 75 кг в первую выездку удалось разогнаться до 37,7км/ч. Ускорение получилось весьма резвое, максималка тоже устраивает. Запас хода получился небольшой — в смешанном цикле с резвыми разгонами до максималки и ездой внатяг с небольшой скоростью вокруг гаража удалось выжать 10 км без помощи педалями, впрочем для батареи это был только первый цикл заряд – разряд. Ваттметр показал 350 с чем то ватт-часов, и напряжение 40 вольт в конце цикла.
Какие выявились недостатки? Ясно, что все провода надо собрать в жгуты, это пока еще только стенд для ходовых испытаний. Цепь в первичной передаче весьма шумит, требует натяжителя-успокоителя, но скорее всего буду переделывать на зубчатый ремень. Нужна ручка газа – в планах сделать в виде курка, с концевиком, запитывающим якорь только в момент нажатия. И целого отдельного исследования требует возможность регулирования мотора током якоря — это второй канал управления двигателем. Да, у моего двигателя нет постоянных магнитов, зато есть электромагнит, индукцию которого мы можем менять в широких пределах. Преимущество ли это? Не знаю. Ведь якорь требует дополнительной электрической мощности 30-50 вт. Зато, не меняя передаточного числа механической трансмиссии, мы можем менять характеристику мотора в широчайших пределах. Повышение тока на якоре снижает обороты, но повышает крутящий момент, понижение же — наоборот, повышает обороты, но понижает момент. Может быть, получится оптимально настроить его под свою конфигурацию «железа»? Или как вариант вывести регулятор на руль и получить этакую электронную коробку передач – на разгоне и на подъемах повышать тягу, а на прямых участках и больших скоростях повышать обороты, таким образом выжимая из своей конфигурации максимум?. . У кого есть мысли, как можно всесторонне исследовать эту тему? Сейчас думаю над методологией.
Немного о зарядном устройстве. Моя батарея требует зарядного напряжения 54 в при токе до 3 ампер. Для зарядки был приобретен регулируемый повышающий DC-DC преобразователь – вход от 12 до 50 вольт, выход от 12 до 60.
Ему на вход подается 12 вольт выпрямленного напряжения от блока питания для светодиодных лент. Этот блок питания может выдавать до 12 ампер. Все собрано в корпусе из фанеры, сделанном на самодельном лазерном резаке, снабжено регуляторами тока и напряжения и вольтамперметром. В корпусе установлены два кулера – один работает на вход, другой на выход воздуха, таким образом, наиболее горячие части (радиаторы) обоих электронных блоков постоянно обдуваются. Зарядное устройство используется также для периодической подзарядки автомобильного аккумулятора. Весьма полезная в хозяйстве вещь получилась!
Доволен ли я результатом – более чем! Ведь при таких характеристиках удалось получить работоспособный аппарат с неплохими характеристиками с бюджетом меньше 10 000р!
Подобной компоновки я нигде на просторах интернета не встречал. Но она дает возможность каждому самодельщику за совсем небольшие деньги получить вполне неплохой электротранспорт, превосходящий по характеристикам, как мне кажется, многие серийные образцы, прикоснуться к этому увлекательному и, безусловно, прогрессивному направлению развития техники, получить радость творчества и незабываемое ощущение от езды на электротяге…
Как сделать мотор колесо своими руками своими руками и какие особенности нужно учитывать
Мотор-колесо (МК) является главным компонентом электрического привода велосипеда. Оно наиболее распространено среди велосипедных электродвигателей, так как позволяет довольно быстро сделать велосипед электрическим — легко устанавливается и подключается. МК подходит для любой рамы велосипеда с эксцентриковым креплением колёс. Поэтому многих интересует вопрос как сделать мотор колесо для велосипеда своими руками.
В статье мы рассмотрим:
Что такое мотор колесо?
Разновидности мотор-колёс
Устройство и принцип действия мотор-колеса
Как сделать мотор колесо своими руками
Что такое мотор колесо?
Мотор колесо представляет собой колесо, на месте втулки которого расположен мотор. Оно позволяет превратить электрическую энергию аккумулятора в энергию движения транспортного средства. Применяется как в промышленных масштабах при серийном производстве электромобилей, электромотоциклов, так и при изготовлении самодельных электровелосипедов.
Существует несколько видов мотор-колёс, которые различаются по весу, конструкции, а также по электрическим и динамическим характеристикам, таким как мощность, сопротивление обмоток, развиваемая максимальная скорость и т.д. Некоторые из них способны работать как генератор, благодаря чему аккумулятор транспортного средства может подзаряжаться во время торможения.
Разновидности мотор-колёс
Чтобы лучше представлять как сделать мотор колесо своими руками, давайте разберёмся, какие бывают велосипедные мотор-колёса и чем они отличаются:
По месту установки — задние и передние. Задние мотор-колеса используются чаще, так как при старте транспортного средства вес переносится на заднее колесо, оно лучше прижимается к дороге и обеспечивает хорошее сцепление. Передние мотор-колеса применяются как сами по себе, так и в составе полноприводных моделей.
По наличию редуктора — редукторные и безредукторные (прямого привода). Редукторные мотор-колеса имеют низкий вес (двигатель весит от 1,5 кг), обладают неплохими тяговыми характеристиками и хорошей эффективностью, особенно на низких скоростях. Электровелосипеды с редукторным МК имеют хороший накат. Двигатели мотор-колес прямого привода больше по диаметру и проще по конструкции, из-за чего считаются более надёжными. Кроме этого, они поддерживают рекуперативное торможение, за счёт которого можно подзаряжать аккумулятор. Безредукторные МК чаще применяются на скоростных электробайках, способных разгоняться более 50 км/ч, но и потребление энергии у них выше.
По наличию датчиков — с датчиками Холла и без них. Большинство мотор-колес оснащается датчиками скорости и положения ротора (датчики Холла), при этом на двигатель от контроллера идёт кабель с тремя силовыми проводами и 5-6 сигнальными (тонкими). Это можно легко увидеть если посмотреть на разъём двигателя. Кабели бездатчиковых МК содержат только три силовых провода, и для управления такими мотор-колесами необходимы соответствующие контроллеры.
По ширине — для фэтбайков и обычных велосипедов. Мотор-колеса для фэтбайков шире, чем для обычных велосипедов, так как они имеют более широкий обод и соответствующий двигатель.
Кроме этого, мотор-колёса различаются по длине и диаметру оси, размеру обода, толщине спиц, номинальному напряжению, мощности и скорости.
Устройство и принцип действия мотор-колеса
Мотор-колесо представляет собой велосипедный мотор, заспицованый в обод. На корпусе двигателя расположено шесть отверстий для крепления тормозного ротора, а в случае заднего привода также имеется барабан для установки кассеты, из-за чего заднее мотор колесо шире переднего.
Статор электродвигателя содержит обмотки из медной проволоки, на которые поочерёдно подаётся напряжение от контроллера. Обмотки соединены по схеме “звезда” или “треугольник”, в редких случаях эти две схемы совмещаются (как в мотор колесе Дуюнова).
Под действием напряжения создаётся магнитное поле, которое воздействует на магниты ротора, вызывая его вращение. В случае редукторного двигателя вращение передаётся на корпус через редуктор, у безредукторного — напрямую. Редукторы используются как одноступенчатые, так и двухступенчатые, позволяющие добиться более высокого крутящего момента.
На редукторных электродвигателях устанавливается обгонная муфта, поэтому такие мотор колеса могут свободно вращаться, не создавая сопротивление. Этим обеспечивается хороший накат велосипедов с редукторными МК, чем не может похвастаться МК прямого привода.
Как сделать мотор колесо своими руками
Чтобы собрать мотор колесо для велосипеда своими руками, потребуются различные инструменты и навыки, а самое главное — достаточное количество свободного времени и большое желание добиться успешного результата.
Самым простым способом изготовить самодельное мотор-колесо является сборка на базе готового электродвигателя — в этом случае нужно лишь заспицевать мотор в обод.
Более трудоёмким вариантом является приобретение неисправного электродвигателя и его ремонт, который может включать следующие этапы:
перетяжка кабеля;
замена датчиков Холла;
замена обмоток статора;
замена или ремонт ротора;
замена подшипников;
замена шестерней редуктора.
Изготовить электродвигатель для велосипеда с нуля достаточно сложно даже в условиях хорошо оборудованной мастерской, так как для этого потребуются обширные знания и опыт сразу в нескольких областях. Процесс будет выглядеть следующим образом:
Проектирование конструкции электродвигателя с моделированием, расчётом магнитных полей и электрических характеристик.
Изготовление статора, включающее нарезку и сборку пластин, установку изоляторов, формирование обмоток из медной проволоки;
Изготовление ротора (вытачивание вала, нарезка и сборка пластин, установка магнитов, нарезание резьбы на валу электродвигателя).
Изготовление редуктора (в случае редукторного двигателя).
Изготовление корпуса мотора.
Установка подшипников.
Протяжка кабеля двигателя.
Распайка силовых и сигнальных проводов, подключение датчиков Холла.
Окончательная сборка двигателя.
Имея готовый двигатель, остаётся заспицевать его в обод. Для этого необходимо подобрать обод и спицы в соответствии с целями использования самодельного мотор-колеса. Размер обода должен соответствовать размеру колёс велосипеда, а его ширина подбирается в соответствии с типом байка. Для горных велосипедов подходят ободья шириной от 23 мм, а для фэтбайков — 101 мм.
Стоит учесть, что для установки бескамерных покрышек обод должен иметь зацепы. Лучше отдать предпочтение алюминиевым ободьям с двойным профилем, так как мотор весит больше втулки, и нагрузка будет выше. Мощный электродвигатель прямого привода потребует пистонированного обода с усиленными спицами.
На электрическом двигателе расположены отверстия для спиц, количество которых должно соответствовать количеству отверстий в ободе и количеству самих спиц, а длину последних можно рассчитать при помощи специализированных программ.
Спицовка колеса включает установку спиц, их натяжку, устранение “яйца”, “восьмёрки” и выведение “зонта”. Это довольно длительный и кропотливый процесс, так что торопиться не следует.
Если процесс изготовления самодельного мотор-колеса вас не привлекает, можно приобрести готовый комплект мотор-колесо и установить его на велосипедную раму, либо обратиться в специализированную мастерскую, где оперативно выполнят всю работу и предоставят на неё гарантию. Например, в наш сервисный центр.
Автор статьи: Евгений Бегин
Соберите свой собственный электровелосипед своими руками менее чем за 500 долларов
Если вы что-нибудь знаете обо мне или о темах, которые я освещаю, вы знаете, что два моих самых больших увлечения связаны с электрическими велосипедами и проектами «сделай сам». Так что объединение их всегда было для меня естественным выводом — вплоть до того, что я даже написал книгу на эту тему.
С таким количеством отличных электрических велосипедов, которые уже доступны в вашем местном магазине велосипедов или в онлайн-компаниях, работающих напрямую с потребителем, некоторые люди могут задаться вопросом, почему еще может быть целесообразно переделывать ваш электрический велосипед. Но возможность перепрофилировать этот велосипед, пылящийся в вашем гараже, или создать точный электровелосипед своей мечты означает, что вариант «сделай сам» по-прежнему остается отличным выбором для многих гонщиков. Кроме того, возможность сделать все это всего за несколько сотен долларов помогает подсластить горшок!
В наши дни вы можете найти множество различных универсальных комплектов для переоборудования электрических велосипедов, которые делают процесс простым и легким.
Мы протестировали несколько из них, например комплект Swytch, который включает в себя все необходимое в одном простом корпусе и скрывает большую часть электроники в аккуратном аккумуляторе на руле.
Но чтобы сделать цену еще более доступной (и предложить немного больше мощности), вы можете найти более общие варианты на таких сайтах, как Amazon.
Я часто использовал Amazon для сочетания подробных обзоров наборов и возможности увидеть, какие наборы являются новичками, а какие проданы сотнями или тысячами единиц. Конечно, отзывы могут быть поддельными, но нахождение множества подробных хороших и даже посредственных отзывов вместе с фотографиями установки (или даже несколькими плохими отзывами, если уж на то пошло) может помочь отличить подлинные продукты от отзывов.
Кровать моего мини-грузовика в крайнем случае может стать отличным рабочим столом!
Недавно я переоборудовал простой горный велосипед в электровелосипед, используя комплект электровелосипеда Amazon за 469 долларов, в который входили двигатель, контроллер, аккумулятор, аксессуары и даже небольшая сумка, чтобы спрятать всю дополнительную проводку.
Комплект мощностью 500 Вт прекрасно подходил к горному велосипеду Schwinn, который у меня был, в результате чего общая стоимость сборки составила чуть менее 500 долларов, включая специальное крепление, которое мне нужно было получить, чтобы батарея подходила к довольно низким болтам для бутылки с водой на этой конкретной раме.
За цену, меньшую, чем стоимость самого дешевого розничного электровелосипеда Amazon, я смог собрать свой собственный, используя более мощную систему на 48 В, и развивать скорость от 24 до 25 миль в час (40 км/ч) с разумным запасом хода около 20 км/ч. миль (32 км).
Конечно, он не будет конкурировать с более дорогими розничными электронными велосипедами, но он отлично справляется с тем, что я собрал на своем заднем дворе за небольшую часть стоимости.
Процесс довольно прост, хотите верьте, хотите нет. Вы в основном снимаете заднее колесо велосипеда и снимаете шину / камеру. Вы заменяете их на колесо, которое входит в комплект (которое удобно имеет двигатель в ступице), а затем устанавливаете мотор-колесо на велосипед на его место. Аккумулятор крепится болтами к креплениям для бутылки с водой в передней части рамы, а все разъемы с цветовой кодировкой вставляются друг в друга. Устанавливается несколько стяжек для фиксации проводов, и вы готовы к рок-н-роллу!
Существует множество интересных комплектов для электровелосипедов, и это разнообразие дает вам множество возможностей.
В прошлом мы видели забавные самодельные сборки электронных велосипедов с толстыми шинами, такие как проект, который издатель Electrek Сет Вайнтрауб собрал на велосипеде с толстыми шинами Mongoose.
Несмотря на то, что он не может похвастаться яркостью и изяществом розничного электровелосипеда, он, безусловно, предлагает почти такую же производительность за небольшую часть стоимости. А возможность переработать велосипед, который у вас уже есть, но которым вы не пользуетесь, делает сделку еще приятнее!
Вы сами переоборудовали свой электрический велосипед? Давайте послушаем об этом в разделе комментариев ниже!
FTC: Мы используем автоматические партнерские ссылки, приносящие доход. Еще.
Подпишитесь на Electrek на YouTube, чтобы получать эксклюзивные видео и подписывайтесь на подкасты.
Будьте в курсе последних новостей, подписавшись на Electrek в Новостях Google.
Вы читаете Electrek — экспертов, которые день за днем сообщают новости о Tesla, электромобилях и экологически чистой энергии. Обязательно заходите на нашу домашнюю страницу, чтобы быть в курсе всех последних новостей, и подписывайтесь на Electrek в Twitter, Facebook и LinkedIn, чтобы оставаться в курсе событий. Не знаете, с чего начать? Посетите наш канал YouTube, чтобы быть в курсе последних обзоров.
Вы можете построить электровелосипед. Да ты.
Мы самостоятельно проверяем все, что рекомендуем. Когда вы покупаете по нашим ссылкам, мы можем получать комиссию. Узнать больше›
Real Talk
Советы, выбор персонала, разрушение мифов и многое другое. Позвольте нам помочь вам.
Фото: Кевин Пурди
Поделиться этой публикацией
Как и обычные велосипеды, электрические велосипеды пережили пандемический бум, предоставив большему количеству людей альтернативный способ добраться до работы, забрать детей или просто выйти на улицу . Но, возможно, у вас уже есть работающий велосипед, и вы задаетесь вопросом, нужно ли вам инвестировать (или освободить место) для другого. Если вы готовы выполнить легкую или среднюю работу, возможно, вам не придется этого делать. Откуда я знаю? Скажу вам — я сам так делал.
Моя жена любит ездить на работу на велосипеде в Вашингтон, округ Колумбия. Есть только одно препятствие: Капитолийский холм. Не законодательство, а фактическое, возвышенное свойство земли. Это не гора Колорадо, но это вызов, особенно когда она тащит рабочее снаряжение в болотистый день.
Я, велосипедист, ухватился за возможность забрать ее в бригаду электровелосипедов. Но мой местный магазин исчерпал свой список ожидания за несколько месяцев до этого. Даже если бы я смог найти электровелосипед, мы живем в многоквартирных домах, и в нашем здании есть место для хранения велосипедов. Нам придется выбирать, казалось, между ее привычными 19Гибрид 90-х или новая покупка.
Или, как оказалось, я мог бы просто сделать электровелосипед.
Я мог бы заменить колесо или нижний кронштейн велосипеда моей жены, проложить несколько кабелей с липучками и стяжками и прикрепить аккумулятор. Правда, задача требует умеренных исследований, легких и средних мучений и переменного возни. Но если это звучит как хорошая сделка, чтобы получить немного мощности литий-ионных педалей, давайте рассмотрим, как добавить немного дальности хода или мощности в гору к вашему собственному велосипеду.
Где должен стоять мотор на вашем велосипеде?
Фото: Кевин Пурди
Комплекты для переоборудования электровелосипеда бывают трех основных видов, которые я перечислю от наименее к наиболее сложному с точки зрения установки:
Передняя втулка (показана выше): Этот процесс влечет за собой замену новой передней части колесо с двигателем в центре.
Задняя ступица: Вы делаете аналогичную замену, но для заднего колеса (в дополнение к новой муфте свободного хода или кассете).
Средний привод: Вы устанавливаете двигатель под педалями (в каретку велосипеда).
Каждая установка имеет свои плюсы и минусы (см. таблицы ниже). Чем больше вы знаете о своем велосипеде и о том, насколько холмистой и далекой будет ваша типичная поездка, тем проще будет ваш выбор. По словам Адама Остлунда, управляющего партнера Electrify Bike Co., продавца и магазина электровелосипедов в Юте, трудная часть — это предсказать, какая мощность и запас хода вам понадобятся. Остлунд заставляет клиентов говорить, что они не катались 20 лет и что они хотят кататься только на выходных со своей супругой, но год спустя они преодолели 3000 миль и хотят апгрейда. «Как только кто-то начинает кататься на ебайках, он всегда хочет большего. Поэтому мы пытаемся начать их с «большего», чтобы они потом не жалели об этом», — сказал он.
Передние ступицы
Pro
Con
Самая простая установка
Моментные рычаги — дополнительная металлическая распорка для фиксации оси в раме велосипеда — рекомендуется для мощности более 250 Вт, что усложняет поломку и ремонт.
«Полный привод» (при вращении педалей) на ровных дорогах
Меньшее сцепление на крутых склонах и плохих дорожных условиях
Более низкая стоимость по сравнению с задними ступицами или средними приводами
Легче перегреть двигатель на холмах или разворотах
Больше вариантов размещения батареи (используя батареи меньшего размера)
Более сложная управляемость и баланс для неопытных байкеров.
Сдержанный внешний вид благодаря меньшему двигателю
Ограниченная мощность (рекомендуется 500 Вт или менее, особенно с алюминиевыми или карбоновыми вилками)
Ступицы задние
Pro
Con
Легче установить, чем средние диски
Менять шины становится неудобно
Улучшенный баланс веса и сцепление на холмах и в дождь
Большие моторы делают велосипеды тяжелее
Доступны более высокие диапазоны мощности
Моментные рычаги необходимы для более высокой мощности
Подходит для велосипедов с нестандартными каретками.
Компоненты трансмиссии и колес могут быть дешевле оригинальных деталей велосипеда.
Средний привод
Pro
Con
Позволяет использовать передачи вашего велосипеда для переключения между крутящим моментом и скоростью
Быстрый износ трансмиссии
Лучшее распределение веса
Меньший просвет под велосипедом
Более безопасные конфигурации питания
Лучше избегать переключения при включенном двигателе
Лучше для горной/трейловой/холмовой езды
Более интенсивная установка со специальными инструментами (и иногда разочаровывающими размерами нижнего кронштейна)
Большинство энтузиастов-любителей электровелосипедов предпочитают двигатели со средним приводом, которые используют шестерни велосипеда для чередования крутящего момента и скорости, в отличие от тупого толчка моторизованных втулок. Как правило, они безопаснее для рамы вашего велосипеда, особенно для новых велосипедов, изготовленных из алюминия, углерода или сплавов, а не из более старой и прочной стали. Они более эффективно используют заряд батареи, особенно на холмах. А вес двигателя среднего привода равномерно распределяется посередине рамы, а не спереди или сзади. Если вы планируете преодолевать холмистые тропы, бездорожье или большие расстояния, установка среднего привода определенно лучше.
Но мотор-колеса имеют свое место. Они начинаются по более низким ценам, чем средние диски. Их значительно проще установить, чем средние приводы, и они позволяют вам не устанавливать двигатель в каретку — часть велосипеда, которая, как известно, может различаться по типу и размеру. Втулочные двигатели — достойный выбор для поездок по асфальтированным улицам с небольшими и средними холмами, когда вы будете использовать ноги большую часть или всю дорогу. Просто убедитесь, что вы правильно закрепили раму велосипеда.
Как вы будете управлять двигателем?
Фото: Кевин Парди
Ваше решение зависит от того, каким видом катания вы занимаетесь. Большинство комплектов предлагают три основных способа управления мощностью двигателя вашего велосипеда и когда: дроссельная заслонка, датчик частоты вращения педалей или датчик крутящего момента. Некоторые велосипедные комплекты включают в себя как дроссельную заслонку, так и датчик на ваш выбор или их комбинацию.
Дроссель — это то, на что это похоже: кнопка, рычаг или поворот руля, который позволяет водителю вручную включать мощность без необходимости крутить педали. Дроссельная езда — это то, что вы видите в крупных городах. Он использует гораздо больше энергии. Это также полезная резервная копия, если велосипед или гонщик начинают выходить из строя во время поездки.
Датчик частоты вращения педалей включает двигатель, когда вы крутите педали, и выключает его, когда вы останавливаетесь, тем больше его выходная мощность, чем быстрее вы крутите педали. Обычно он сочетается с переключателем, позволяющим водителю выбирать уровень помощи (вы увидите эту систему на большинстве общих городских электровелосипедов). Это больше освобождает руки, чем дроссельная заслонка, но может быть немного неудобно в ситуациях с низкой скоростью, например, когда вы начинаете движение с перекрестка.
Датчик крутящего момента дает вам больше мощности, когда вы сильнее нажимаете на педали, независимо от того, взбираетесь ли вы на холм или набираете скорость. Датчики крутящего момента кажутся наиболее естественными — они сильно нажимают, когда вы сильно нажимаете, — но требуют больше усилий для установки и обслуживания.
Сколько энергии и батареи вам нужно?
На велосипеде моей жены банджи-сетка прикрепляет аккумулятор к задней стойке. Батарея такого размера снимается относительно легко — удобно, если ей нужно ненадолго оставить велосипед запертым. Батарея достаточно водостойкая, но не водонепроницаемая в оригинальной упаковке, поэтому во время сильных дождей моя жена накрывает ее пластиковой сумкой для покупок, которую держит в своем рюкзаке. Фото: Кевин Пурди
После того, как вы выбрали тип двигателя, вы решаете, какой двигатель вы хотите, а также сколько батареи вы хотите за ним. У двигателей есть номинальная мощность, у аккумуляторов есть напряжение и ампер-часы — это густая чаща для новичка. Мика Толл, инженер, пишущий для EbikeSchool.com и Electrek, помог мне сосредоточиться на главном.
Урок первый: номинальные характеристики электровелосипеда — это в основном чепуха. В некоторых странах двигатели электровелосипедов ограничены: 250 Вт в большей части Европы, 750 Вт в большей части США. Не случайно производители и продавцы двигателей рекламируют «постоянную» мощность двигателя, а не его пиковую мощность. Более наглядный способ сравнить электровелосипеды — посмотреть на напряжение и ток (ампер) для подъема на холм и мощности на максимальной скорости, а также рассмотреть ватт-часы для долговечности батареи.
Вы можете настраивать напряжение и ток с помощью различных контроллеров батареи, увеличивая скорость, увеличивая мощность на холмах или изменяя уровни помощи. Необходимая мощность зависит от множества факторов, включая вес вашего тела, вес велосипеда и силу вращения педалей. В журнале Bicycling подробно рассказывается о том, как понимать двигатели и мощность электровелосипеда (представлено компанией Bosch, которая производит собственные моторы для электровелосипедов). Как правило, предлагает Толл, 24- и 36-вольтовые установки предназначены для обычных гонщиков, которые планируют много крутить педали и не сталкиваются с большим количеством холмов, в то время как установки на 48 вольт и выше полезны для холмов и езды без педали газа.
Я пошел (очень) мало для комплекта электровелосипеда моей жены примерно за 650 долларов от компании Leeds: 250-ваттный двигатель с передней ступицей, питаемый от 24-вольтовой батареи с 5,2 ампер-часа, размером примерно с квадрат — банка для напитков на 16 унций. Но ватт-часы (Втч) предлагают лучшее сравнение батарей, чем ампер-часы (Ач). Вы получаете ватт-часы, умножая напряжение батареи (в данном случае 24) на ее ампер-часы (5,2), поэтому для комплекта моей жены это составляет около 125 Втч. Технически это означает, что ее полностью заряженный аккумулятор может работать на 250-ваттном двигателе на полной мощности около получаса. Это полезное сравнение, но электровелосипеды тянут «полную мощность» только во время подъемов в гору и ускорения, поэтому их батареи обычно работают намного дольше. На дорогах с твердым покрытием ваши ноги, вероятно, могут самостоятельно вырабатывать от 100 до 200 Вт мощности, поэтому использование такого скромного комплекта похоже на наличие партнера по тандему по требованию.
По словам Толля, для таких «вспомогательных» поездок 250 Втч в наши дни является лучшей отправной точкой. Если вы собираетесь использовать дроссельную заслонку большую часть поездки, 500 Втч (то есть установка 48 В, 10 Ач) — ваша отправная точка.
Если вы хотите что-то близкое к электрическому мопеду — почти полностью дроссель, скорость от 25 до 28 миль в час — вы смотрите на установку на 750 Втч. В этот момент вы должны проверить свои местные законы, а также подумать, стоит ли вам просто купить специальный электровелосипед, потому что с точки зрения цены, дизайна и безопасности вам, вероятно, будет лучше с ним.
Электровелосипед моей жены работает хорошо. Поскольку она может безопасно хранить свой велосипед на работе и дома, она снимает аккумулятор только раз в неделю для зарядки. Ей больше всего нравится ездить на велосипеде, но она может нажать кнопку, чтобы быстрее стартовать на перекрестках или преодолевать холмы. Это сделало ее более уверенной в езде на велосипеде по городу, а это значит, что местные веломагазины по-прежнему торгуют аксессуарами, фонарями и многим другим.
Вам нужно обновить тормоза?
Если вы устанавливаете легкий аккумулятор и двигатель, которые вы планируете использовать в основном в качестве вспомогательного средства для активного педалирования, ваши нынешние тормоза могут быть в порядке. Дисковые тормоза обеспечивают лучшую тормозную способность, особенно во влажных условиях, но хорошего ободного тормоза может быть достаточно для поездок на работу. Толл сказал, что провел три года, катаясь на самодельном 1000-ваттном электровелосипеде с механическими V-образными тормозами (такие вы можете увидеть на 10-летнем горном велосипеде), и это сработало хорошо. «Это больше касается качества тормозов», — сказал он. Однако, как минимум, проверьте свои тормозные колодки и их характеристики или обратитесь в мастерскую для настройки, когда вы устанавливаете комплект.
Многие комплекты и двигатели для электровелосипедов поставляются со сменными тормозными рычагами или датчиками, которые можно прикрепить к существующим рычагам. Они отключают двигатель при нажатии, так что ваш двигатель сразу же прекращает работать, когда вы хотите остановиться. Я не нашел их полезными в моей собственной 250-ваттной установке (подробнее об этом чуть позже), но в их установке нет ничего плохого.
Где купить комплект для переоборудования?
Кабели, идущие от двигателя передней ступицы к кнопке дроссельной заслонки на руле, а затем к аккумулятору на стойке, удерживаются на месте стяжками-молниями и липучками. (Кабели, свисающие с верхней трубы, требуют некоторого внимания.) Фото: Кевин Парди
Нет ни одного комплекта для электровелосипеда, который я или кто-либо другой мог бы порекомендовать большинству гонщиков и мотоциклов. Но Адам Остлунд, Мика Толл и Карл Гессляйн, энтузиаст электровелосипеда и автор на ElectricBike.com, дали один совет при покупке: никогда не пытайтесь «сэкономить деньги», ища более дешевые батареи. Дешевая батарея почти всегда разочаровывает, а иногда и опасна.
Велосипедные аккумуляторы обычно состоят из ряда элементов 18650, которые соединены друг с другом и системой управления батареями, а затем упакованы в различные формы. Авторитетные производители аккумуляторов и продавцы комплектов для электровелосипедов используют аккумуляторы самого высокого качества от таких торговых марок, как LG, Panasonic и Samsung. Напротив, большинство продавцов со скидкой используют ячейки меньшего размера от менее известных производителей, которые имеют меньшую емкость, напряжение и срок службы, и их контроллеры могут быть столь же подозрительными. Покупайте у дилера с установленной политикой присутствия и возврата.
Часто можно найти моторы, аккумуляторы, контроллеры, провода, дроссели, датчики и другие аксессуары, которые продаются отдельно, но если у вас нет за плечами нескольких переделок, вам лучше приобрести комплект «все в одном». Производители комплектов потратили много времени на тестирование того, как компоненты работают вместе, и они должны быть доступны для устранения неполадок. Остлунд отметил в нашем интервью, что Electrify Bike индивидуально программирует некоторые из своих контроллеров комплекта, чтобы гонщики не застревали в часто агрессивных кривых ускорения некоторых двигателей, которые предназначены больше для доставщиков, чем для воинов выходного дня.
Компании, занимающиеся комплектами для электровелосипедов, которые были упомянуты экспертами, с которыми я разговаривал, связаны с субреддитами для энтузиастов электровелосипедов и в целом заработали хорошую репутацию, включают: Bike Co. (магазин Остлунда)
Grin Technologies (аккумуляторы, моторы и комплекты)
Поищите в Интернете наборы для электровелосипедов (или в комментариях к этой статье после ее первоначальной публикации), и вы увидите, что Swytch часто упоминается. Это британская компания, но у нее есть склад в США для возврата и распространения, а также годовая гарантия на большинство деталей. Компания предлагает полные комплекты для переоборудования с передней втулкой мощностью 250 Вт для велосипедов с колесами 26 дюймов и 700c, а также для складных велосипедов Brompton. Вам необходимо предварительно заказать свой индивидуальный комплект, и вы можете немного подождать, так как Swytch готовит и отправляет комплекты партиями.
Главный крючок Swytch — это уникальная батарея и разъем, который защелкивается и снимается с переднего руля одним нажатием кнопки. У большинства людей есть место на велосипедах, а конструкция упрощает извлечение аккумулятора, когда вы запираетесь. Swytch недавно анонсировала аккумулятор Air размером со смартфон для тех, кто ценит еще большую мобильность и меньший вес в радиусе действия.
Swytch прислал мне тестовый комплект для моего собственного мотоцикла — гибрида Norco 2018 года с ременным приводом и колесами 700c — с аккумулятором Pro (запас хода 30 миль), датчиком частоты вращения педалей и дроссельной заслонкой. После видеозвонка, чтобы перепроверить ширину дропаута вилки (важная деталь для любого комплекта для переоборудования), я без особых хлопот проложил кабели и установил комплект.
Мой велосипед уже тяжеловат, и я езжу на велосипеде по делам или для отдыха, а не для личных рекордов, поэтому разница примерно в 3 фунта, которую добавляет моторизованное переднее колесо Swytch, терпима. Вы, скорее всего, заметите 4-фунтовую батарею на руле, но это чувство вскоре исчезло для меня — как и холмы, и старт на склоне, и ощущение тяжести груза.
Есть лучшие электровелосипеды для тех, кто стремится каждый раз ездить на электричестве, или для тех, кто заинтересован в поездках на более длинные (или более крутые) расстояния с меньшим количеством педалей, но мне понравилась универсальность комплекта Swytch для поездок на выходных и в будние дни. Если таскать аккумулятор будет сложно, или поездка очень короткая, и мои колени чувствуют себя прекрасно, я могу пропустить это. Если мне нужна более быстрая и плавная езда, я могу взять аккумулятор и отправиться в путь. Если для вас приоритетны пространство и универсальность велосипеда, вам стоит рассмотреть комплект Swytch.
Если вы не уверены в каком-либо аспекте своей конверсии, найдите модель своего велосипеда на форуме Endless Sphere или в сабреддите r/ebikes или просто найдите в Интернете название своего велосипеда плюс «ebike». Владельцы велосипедов, которые тайком превратили свои велосипеды в электрические динамо-машины, любят рассказывать об этом людям. Не то чтобы я что-то знал об этом.
Эта статья была отредактирована Кристин Райан.
Дополнительная литература
Лучшие фонари для пригородных велосипедов
Ханна Вайнбергер и Майкл Чжао
После тестирования 90 фонарей за последние шесть лет у нас есть рекомендации по лучшим фарам и задним фонарям для большинства людей, которые добираются до работы на велосипеде.
Лучшие идеи для хранения велосипедов
Кристин Райан
После более чем 30 часов исследований и испытаний мы пришли к выводу, что стойка Delta Cycle Michelangelo Gravity Stand — это лучшая стойка для хранения велосипедов в домах с ограниченным пространством.
Люди научились строить очень мощные двигатели внутреннего сгорания, но не научились главному — существенному повышению их КПД. Предел на этом пути ставит второй закон термодинамики, утверждающий, что энтропия системы неизбежно растет. Но нельзя ли преодолеть этот предел с помощью квантовой физики? Оказалось, что можно, но для этого необходимо было понять, что энтропия субъективна, а тепло и работа — далеко не единственно возможные формы энергии. Подробнее о том, что такое квантовые двигатели, как они устроены и на что способны, читайте в нашем материале.
За 300 лет развития технологии расчета, проектирования и конструирования двигателей проблема создания машины с большим коэффициентом полезного действия (КПД) так и не была решена, хоть и является критичной для многих областей науки и техники.
Квантовая физика, открытая в начале XX века, преподнесла нам уже немало сюрпризов в мире технологий: атомная теория, полупроводники, лазеры и, наконец, квантовые компьютеры. Эти открытия основываются на необычных свойствах субатомных частиц, а именно, на квантовых корреляциях между ними — сугубо квантовом способе обмена информацией.
И кажется, квантовая физика готова удивить нас еще раз: годы развития квантовой термодинамики позволили физикам показать, что квантовые тепловые двигатели могут иметь высокую эффективность на малых масштабах, недоступную для классических машин.
Давайте разберемся, что такое квантовая термодинамика, как работают тепловые машины, какие улучшения дает квантовая физика и что необходимо сделать для создания эффективного двигателя будущего.
Классические тепловые двигатели
В своей книге 1824 года «Размышления о движущей силе огня» 28-летний французский инженер Сади Карно придумал, как паровые двигатели могут эффективно преобразовывать тепло в работу, заставляющую двигаться поршень или крутиться колесо.
К удивлению Карно, эффективность идеального двигателя зависела только от разницы температур между источником тепла двигателя (нагревателем, как правило — огнем) и теплоотводом (холодильником, как правило — окружающим воздухом).
Карно понял, что работа — это побочный продукт естественного перехода тепла от горячего тела к холодному.
В тепловых двигателях используется следующий цикл. Тепло Q1 подводится из нагревателя с температурой t1 к рабочему телу, часть тепла Q2 отводится к холодильнику с температурой t2, t1 > t2.
Работа, произведенная тепловым двигателем, равна разности между подведенным и отведенным теплом: A = Q1 − Q2, а КПД η будет равен η = A/Q1.
Карно показал, что КПД любой тепловой машины не может превосходить КПД идеальной тепловой машины, работающей по его циклу с теми же самыми температурами нагревателя и холодильника ηCarnot = (t1 − t2)/t1. Создание эффективной тепловой машины — это максимальное приближение реального КПД η к идеальному ηCarnot.
Сади Карно умер от холеры восемь лет спустя — прежде, чем смог увидеть, как уже в XIX веке его формула эффективности превратилась в теорию классической термодинамики — набор универсальных законов, связывающих температуру, тепло, работу, энергию и энтропию.
Классическая термодинамика описывает статистические свойства систем, сводя микропараметры, такие как положения и скорости частиц, к макропараметрам: температуре, давлению и объему. Законы термодинамики оказались применимы не только к паровым машинам, но и к Солнцу, черным дырам, живым существам и всей Вселенной.
Это теория настолько простая и общая, что Альберт Эйнштейн считал, что она «никогда не будет свергнута». Однако с самого начала термодинамика занимала исключительно странное положение среди других теорий мироздания.
«Если бы физические теории были людьми, термодинамика была бы деревенской ведьмой, — писала несколько лет назад физик Лидия дель Рио. — Другие теории находят ее странной, отличной от остальных, но все приходят к ней за советом и никто не осмеливается ей противоречить».
Термодинамика никогда не претендовала на то, чтобы быть универсальным методом анализа окружающего мира, скорее, она путь к эффективному использованию этого мира.
Термодинамика рассказывает нам, как максимально использовать ресурсы, такие как горячий газ или намагниченный металл, для достижения конкретных целей, будь то движение поезда или форматирование жесткого диска.
Ее универсальность происходит от того, что она не пытается понять микроскопические детали отдельных систем, а только заботится о том, чтобы определить, какие операции легко реализовать в этих системах, а какие трудно.
Такой подход может показаться странным для ученых, но им активно пользуются в физике, информатике, экономике, математике и много где еще.
Одна из самых странных особенностей теории — это субъективность ее правил. К примеру, газ, состоящий из частиц, в среднем имеющих одинаковую температуру, при ближайшем рассмотрении имеет микроскопические температурные различия.
В последние годы появилось революционное понимание термодинамики, объясняющее эту субъективность с помощью квантовой теории информации, которая описывает распространение информации через квантовые системы.
Точно так же, как термодинамика первоначально выросла из попыток улучшить паровые двигатели, современная термодинамика описывает работу уже квантовых машин — управляемых наночастиц.
Для корректного описания мы вынуждены распространить термодинамику на квантовую область, где такие понятия, как температура и работа, теряют свое обычное значение, а классические законы механики перестают работать.
Квантовая термодинамика
Зарождение квантовой термодинамики
В письме от 1867 года своему коллеге, шотландцу Питеру Тейту, знаменитый физик Джеймс Кларк Максвелл сформулировал знаменитый парадокс, намекающий на связь между термодинамикой и информацией.
Парадокс касался второго закона термодинамики — правила, согласно которому энтропия всегда возрастает. Как позже заметил сэр Артур Эддингтон, это правило «занимает главенствующее положение среди законов природы».
Согласно второму закону, энергия становится все более неупорядоченной и менее полезной, поскольку она распространяется от горячих тел к холодным и различия в температуре уменьшаются.
А как мы помним из открытия Карно, для совершения полезной работы требуются горячее и холодное тело. Огонь гаснет, чашки с утренним кофе остывают, а Вселенная устремляется к состоянию равномерной температуры, известной как тепловая смерть Вселенной.
Великий австрийский физик Людвиг Больцман показал, что увеличение энтропии является следствием законов обычной математической статистики: существует гораздо больше способов для равномерного распределения энергии между частицами, чем для локальной ее концентрации. Когда частицы движутся, они естественным образом стремятся к состояниям с более высокой энтропией.
Но в письме Максвелла описывался мысленный эксперимент, в котором некое просветленное существо — позднее названное демоном Максвелла — использует свои знания для снижения энтропии и нарушения второго закона.
Всемогущий демон знает положение и скорость каждой молекулы в контейнере с газом. Разделяя контейнер на две половинки и открывая и закрывая маленькую дверцу между двумя камерами, демон пропускает только быстрые молекулы в одну сторону и только медленные — в другую.
Действия демона делят газ на горячий и холодный, концентрируя его энергию и снижая общую энтропию. Некогда бесполезный газ с некоторой средней температурой теперь можно пустить в ход в тепловой машине.
Долгие годы Максвелл и другие задавались вопросом, как закон природы может зависеть от знания или незнания положения и скорости молекул. Если второй закон термодинамики субъективно зависит от этой информации, то как он может быть абсолютной истиной?
Связь термодинамики с информацией
Столетие спустя американский физик Чарльз Беннетт, опираясь на работы Лео Силарда и Рольфа Ландауэра, разрешил парадокс, формально связав термодинамику с наукой об информации. Беннетт утверждал, что знания демона хранятся в его памяти, а память должна быть очищена, на что требуется работа.
В 1961 году Ландауэр подсчитал, что при комнатной температуре компьютеру требуется не менее 2,9 × 10-21 джоулей, чтобы стереть один бит хранимой информации. Другими словами, когда демон разделяет горячие и холодные молекулы, снижая энтропию газа, его сознание потребляет энергию, и общая энтропия системы газ + демон возрастает, не нарушая второй закон термодинамики.
Результаты исследования показали, что информация является физической величиной — чем больше у вас информации, тем больше работы вы можете извлечь. Демон Максвелла создает работу из газа с одной температурой, потому что у него гораздо больше информации, чем у обычного наблюдателя.
Потребовались еще полвека и расцвет квантовой теории информации — области, зародившейся в погоне за квантовым компьютером, чтобы физики подробно изучили поразительные следствия идеи Беннетта.
В течение последнего десятилетия физики предположили, что энергия распространяется от горячих объектов к холодным из-за определенного способа распространения информации между частицами.
Согласно квантовой теории, физические свойства частиц вероятностны и частицы могут находиться в суперпозиции состояний. Когда они взаимодействуют, то запутываются, комбинируя вместе распределения вероятностей, описывающих их состояния.
Центральным положением квантовой теории является утверждение, что информация никогда не теряется, то есть настоящее состояние Вселенной сохраняет всю информацию о прошлом. Однако со временем, когда частицы взаимодействуют и все больше запутываются, информация об их индивидуальных состояниях перемешивается и распределяется между все большим количеством частиц.
Чашка кофе охлаждается до комнатной температуры, потому что при столкновении молекул кофе с молекулами воздуха информация, кодирующая кофейную энергию, просачивается наружу, передается окружающему воздуху и теряется в нем.
Однако понимание энтропии как субъективной меры позволяет Вселенной в целом развиваться без потери информации. Даже когда энтропия частей Вселенной, например частиц газа, кофе, читателей N + 1, растет по мере того, как их квантовая информация теряется во Вселенной, глобальная энтропия Вселенной всегда остается нулевой.
15 лет назад люди думали об энтропии как о свойстве термодинамической системы. Сейчас же мы считаем, что энтропия — это не свойство системы, а свойство наблюдателя, описывающего систему.
Идея о том, что энергия имеет две формы: бесполезное тепло (о котором мы не знаем ничего) и полезную работу (о которой мы знаем почти все), имела смысл для паровых двигателей.
На самом деле между ними существует целый спектр форм — энергия, о которой у нас есть лишь частичная информация. При таком подходе энтропия и термодинамика становятся гораздо менее загадочными.
Ренато Реннер, профессор университета ETH, Цюрих
Квантовая тепловые двигатели
Как же теперь, используя более глубокое понимание квантовой термодинамики, построить тепловую машину?
В 2012 году был учрежден технологический Европейский исследовательский центр, посвященный квантовой термодинамике, где в настоящее время работают более 300 ученых и инженеров.
Команда центра надеется исследовать законы, управляющие квантовыми переходами в квантовых двигателях и холодильниках, которые когда-нибудь смогут охлаждать компьютеры или использоваться в солнечных панелях, биоинженерии и других приложениях.
Уже сейчас исследователи намного лучше, чем раньше, понимают, на что способны квантовые двигатели.
Тепловой двигатель — это устройство, использующее квантовое рабочее тело и два резервуара при разных температурах (нагреватель и холодильник) для извлечения работы. Работа — это передача энергии от двигателя к какому-то внешнему механизму без изменения энтропии механизма.
С другой стороны, тепло — это обмен энергией между рабочем телом и резервуаром, изменяющий энтропию резервуара. При слабой связи между резервуаром и рабочим телом тепло связано с температурой и может быть выражено как dQ = TdS, где dS — это изменение энтропии резервуaра.
В элементарном квантовом тепловом двигателе рабочее тело состоит из одной частицы. Такой двигатель удовлетворяют второму закону и поэтому также ограничен пределом эффективности Карно.
Когда рабочее тело приводится в контакт с резервуаром, то в рабочем теле изменяется заселенность энергетических уровней. Определяющим свойством резервуара является его способность довести рабочее тело до заданной температуры независимо от начального состояния тела.
В данном случае температура является параметром квантового состояния системы, а не макропараметром, как в классической термодинамике: мы можем говорить о температуре как о заселенности энергетических уровней.
В процессе обмена энергией с резервуаром тело обменивается еще и энтропией, поэтому энергетический обмен на этой стадии рассматривается как передача тепла.
Для примера рассмотрим квантовый цикл Отто, в котором рабочим телом будет выступать двухуровневая система. В такой системе имеются два энергетических уровня, каждый из которых может быть заселен; пусть энергия основного уровня E1, а возбужденного E2. Цикл Отто состоит из 4 стадий:
I. Расстояние между уровнями E1 и E2 увеличивается и становится Δ1 = E1 − E2.
II. Происходит контакт с нагревателем, система нагревается, то есть верхний энергетический уровень заселяется и изменяется энтропия рабочего тела. Это взаимодействия продолжается время τ1.
III. Происходит сжатие между уровнями E1 и E2, то есть происходит работа над системой, теперь расстояния между уровнями Δ2 = E1 − E2.
IV. Тело приводится в контакт с холодильником на время τ2, что дает ему возможность срелаксировать, опустошить верхний уровень. Теперь нижний уровень оказывается полностью заселен.
Здесь мы можем ничего не говорить о температуре рабочего тела, имеют значения лишь температуры нагревателя и холодильника. Совершенную работу можно записать как:
dW = (p0(τ1) − p1(τ2))(Δ1 − Δ2), (1)
где p0(1) — вероятность, что рабочее тело находилось в основном (возбужденном) состоянии. КПД данного квантового четырехтактного двигателя η = 1 − Δ1/Δ2.
Например, возможно построить квантовый двигатель, в котором роль рабочего тела играет сверхпроводящий кубит, а в качестве нагревателя и холодильника используются два нормальных резистора с разным сопротивлением.
Эти резисторы генерируют шум, обладающий характерной температурой: большой шум — нагреватель, маленький — холодильник.
Корректная работа такого двигателя была показана в работе ученых из университета Аалто в Финляндии.
В реализации цикла Отто разность между уровнями энергии можно модулировать постоянным магнитным потоком, то есть «сжимать» или «расширять» уровни, а включать взаимодействие с резервуарами отлично получалось короткими микроволновыми сигналами.
В 2015 году ученые из Еврейского университета Иерусалима подсчитали, что такие квантовые двигатели могут превзойти классические аналоги.
Эти вероятностные двигатели все еще следуют формуле эффективности Карно в терминах того, сколько работы они могут извлечь из энергии, проходящей между горячими и холодными телами. Но они способны извлекать работу гораздо быстрее.
Двигатель, сделанный из одного иона, был экспериментально продемонстрирован и представлен в 2016 году, хотя он не использовал квантовые эффекты для усиления мощности.
Недавно мы писали о том, что был построен квантовый тепловой двигатель на основе ядерного магнитного резонанса, чей КПД был очень близок к идеальному ηCarnot.
Квантовые тепловые машины можно использовать также для того, чтоб охлаждать как большие, так и микроскопически системы, такие как кубиты в квантовом компьютере.
Охладить микросистему значит уменьшить заселенности на возбужденных уровнях, уменьшить энтропию. Это можно сделать через те же термодинамические циклы, включающие в себя нагреватель и холодильник, но запущенные в обратном направлении.
В марте 2017 года была опубликована статья, в которой с помощью квантовой теории информации выводился третий закон термодинамики — утверждение о невозможности достижения абсолютной нулевой температуры.
Авторы статьи показали, что ограничение скорости охлаждения, препятствующее достижению абсолютного нуля, возникает из ограничения на то, как быстро информация может быть выкачана из частиц в объекте конечного размера.
Ограничение на скорость имеет прямое отношение к охлаждающим способностям квантовых холодильников.
Будущее квантовых двигателей
Скоро нас ждет расцвет квантовых технологий, и тогда квантовые тепловые машины могут сильно помочь.
Использовать кухонный холодильник для охлаждения микросистем не получится из-за его беспорядочной работы — в среднем температура в нем низкая, но локально она может достигать недопустимых значений.
Из-за тесной связи квантовой термодинамики с информацией мы в силах использовать наши знания (информацию) для совершения локальной работы — например, реализовать квантового демона Максвелла, используя многоуровневые системы, для охлаждения (очищения состояния) кубитов в квантовом компьютере.
Что касается квантовых двигателей большего масштаба, то утверждать, что такой двигатель придет на смену двигателю внутреннего сгорания, еще рано. Пока двигатели, состоящие из одного атома, имеют слишком низкую эффективность.
Однако интуитивно понятно, что при использовании макроскопической системы с множеством степеней свободы, мы сумеем извлечь лишь малую часть полезной работы, ведь такой системой можно управлять только в среднем. В концепции квантовых двигателей появляется возможность управлять системами более эффективно.
На данный момент в науке о наноразмерных тепловых машинах есть множество как теоретических, так и инженерных вопросов. Например, большой проблемой являются квантовые флуктуации, способные создавать «квантовое трение», привнося лишнюю энтропию и уменьшая эффективность двигателя.
Сейчас физики и инженеры активно работают над оптимальным контролем квантового рабочего тела и созданием нанонагревателя и нанохолодильника. Рано или поздно квантовая физика поможет нам создать новый класс полезных устройств.
Михаил Перельштейн
Техника: Наука и техника: Lenta.ru
В России разработан неракетный нереактивный квантовый двигатель, который в ходе испытаний 3 марта 2018 года развил удельную силу тяги в 115 ньютонов на киловатт — в 165 раз выше, чем у известных жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Подобное утверждается в статье, опубликованной в последнем номере «Воздушно-космической сферы» — журнала из списка Высшей аттестационной комиссии (ВАК). «Лента.ру» рассказывает о нарушающем законы физики устройстве и об авторах этой разработки.
Органы и колеса
В статье говорится о проведении испытаний двух изделий. Первое — «шасси на колесах с импульсным квантовым двигателем внутри типа КвД-1-2009 образца 2009 года с горизонтальной силой тяги с вращающимися рабочими органами». Второе — «антигравитатор» с КвД внутри с вертикальной тягой. Протокол контрольных испытаний выложен на сайте группы компаний «Квантон», занимающейся разработкой «квантового двигателя».
Конструктивно первое изделие напоминает двигатель EmDrive, впервые продемонстрированный в 2002 году британским инженером Роджером Шойером. Зарубежное устройство состоит из магнетрона и резонатора, а внешне напоминает положенное на бок ведро. Изделие работает от источника электрической энергии и не требует использования жидкого топлива. Конструкция позволяет, по словам создателя, преобразовывать излучение в тягу.
Поскольку из резонатора двигателя при его работе не фиксируются выбросы фотонов или других частиц, которые могли бы объяснить появление тяги, заявляемые возможности EmDrive нарушают закон сохранения импульса. По этой причине ученые справедливо отмечают, что авторы экспериментов с таким двигателем пренебрегают множеством факторов, в частности, силами Лоренца, порожденными действием магнитного поля Земли на находящиеся под током кабели электрического усилителя, питающего EmDrive, и проводят некорректные расчеты силы тяги.
Российские авторы утверждают, что не только нашли объяснение работе квантового двигателя, но и сумели на порядки, по сравнению с зарубежными (американскими и китайскими) аналогами, увеличить якобы развиваемую им силу тяги. «В основу работы нереактивного квантового двигателя (КвД) положена квантованная структура космического вакуума из квантонов, от которой можно отталкиваться с помощью КвД, создавая новые нереактивные силы тяги в соответствии с фундаментальной теорией суперобъединения», — говорится во втором абзаце публикации.
В статье утверждается, что «будущее принадлежит квантовым двигателям и другим космическим технологиям», а также то, что «в настоящее время Россия является лидером в разработке теории и конструкций квантовых двигателей». В протоколе контрольных испытаний заявляется, что переход от ЖРД к КвД позволит «более чем в сто раз, а не в десять раз, как объявил Илон Маск», снизить пусковые затраты.
Представленные в статье и протоколе численные результаты испытаний не сопровождаются расчетом погрешности измерений. Придать правдоподобность своим заявлениям авторы пытаются, упоминая известных ученых и знакомые всем научные организации.
В частности, в публикации утверждается, что «Российская академия наук на своем сайте сделала заявление, что квантовый двигатель не противоречит законам физики». Соответствующая ссылка в статье ведет на перепечатанную в сентябре 2017 года на сайте академии новость URA.RU, в которой приводится цитата российского математика Георгия Малинецкого, утверждающего, что EmDrive «не расходует рабочее тело, он имеет дело с полем, поэтому для него не нужно ракетное топливо везти на орбиту». Таким образом специалист прокомментировал сообщение телеканал CCTV-2 о создании китайскими учеными рабочего образца двигателя EmDrive.
Главные лица
Интерес представляет состав авторского коллектива, подготовившего публикацию, и участников «контрольных испытаний». Список авторов журнальной статьи состоит из семи человек. Три из них представляют «Квантон», в том числе кандидат технических наук, научный руководитель и главный конструктор группы компаний Владимир Леонов. Еще два автора связаны с ракетно-космической корпорацией «Энергия» — речь идет о кандидате технических наук, советнике Олеге Бакланове и инженере-испытателе, заслуженном испытателе космической техники Александре Кубасове.
В число авторов также входят бывший директор «Воронежского механического завода», сопредседатель Совета директоров при Председателе Совмина СССР, член Высшего экономического совета при Верховном Совете РСФСР, автор книг «Где честь живет и нечисть» и «Когда спит честь, бал правит нечисть» Георгий Костин и член экспертного совета Комитета по обороне Государственной Думы, генерал-лейтенант Михаил Саутин.
Число присутствующих на контрольных испытаниях лиц, подписавших соответствующий протокол, больше на три человека. В нем, в частности, значится еще один Владимир Леонов — журналист еженедельника «Аргументы недели». С его публикациями, например, небезынтересной статьей «Победить тяготение» от марта 2018 года, можно познакомиться на страницах издания.
Революционные технологии
В предисловии к номеру главный редактор «Воздушно-космической сферы» Кирилл Плетнер отметил, что «идея антигравитации, безусловно, спорная. Поэтому, публикуя статью о двигателе, устроенном на новых физических принципах, мы не претендуем на истину в последней инстанции, а лишь приглашаем читателя к дискуссии». Там же главред пишет, что «сегодня есть стойкое ощущение, что мы находимся на границе научного прорыва. Ведь то, что мы сделали в освоении космоса, было реализацией проектов, которые создавались еще при Сергее Павловиче Королеве. Сейчас нужны новые идеи, новое мышление, новые революционные технологии».
Материалы по теме:
Однако такая предусмотрительная оговорка никак не может снимать с издания ответственности за содержимое публикации. В феврале «Воздушно–космическая сфера» вошел в перечень рецензируемых научных изданий ВАК и рекомендован для публикаций соискателей ученой степени — аспирантов и докторантов. Об этом сообщил тот же Плетнер, а еще ранее — газета «Военно-промышленный курьер». На сайте журнала отмечается, что все статьи, представленные в нем, соответствуют номенклатуре специальностей научных работников по направлению 05.07.00 «Авиационная и ракетно-космическая техника», а само издание адресовано специалистам, занимающимся научными и промышленными аспектами строительства воздушно-космической обороны Российской Федерации.
По размещенному на сайте ВАК перечню, с 12 февраля в журнале «Воздушно-космическая сфера», согласно распоряжению Минобрнауки, могут публиковаться основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата и доктора наук по специальности «Инновационные технологии в аэрокосмической деятельности (технические науки)».
Нельзя не отметить, что идеологом создания газеты и журнала выступил король космического государства Асгардия Игорь Ашурбейли, ранее возглавлявший конструкторское бюро «Алмаз-Антей», разработавшее ракетные комплексы С-300 и С-400.
В августе 2018 года «Военно-промышленный курьер» с 15-летием поздравил министр обороны Сергей Шойгу, также указав на значимость журнала: «За эти годы газета сумела зарекомендовать себя как авторитетный источник аналитической информации. Неоспоримые достоинства «Военно-промышленного курьера» — объективность, полнота и достоверность предоставляемых сведений — сделали его одним из самых популярных тематических изданий в нашей стране».
После публикации в феврале официальным журналом Минобороны «Армейский вестник» статьи о «парапсихологическом спецназе» подобная оценка «Военно-промышленного курьера» не должна вызывать удивления.
Научиться квантовать
Деятельность Леонова периодически привлекает внимание экспертов и журналистов. Последний раз это произошло в марте, когда «Военно-промышленный курьер» опубликовал материалы круглого стола, посвященного квантовому двигателю. В статье газеты говорилось, что по инициативе заместителя гендиректора «Роскосмоса» Ивана Харченко разработано техническое задание (ТЗ), предполагающее создание демонстрационного образца квантового двигателя.
Материалы по теме:
«Личность Леонова для нас известная, он неоднократно к нам обращался с идеей внедрить инновационный антигравитационный двигатель, созданный на основе той теории, которую он, как декларирует, разработал. Некая теория суперобъединения. Нами действительно сформировано техническое задание, но не на разработку антигравитационного двигателя, как пишут СМИ, а на экспериментальную проверку достоверности тех явлений, о которых заявляет автор», — прокомментировал РИА Новости материал газеты советник гендиректора «Роскосмоса» Дмитрия Рогозина по науке Александр Блошенко.
По его словам, в госкорпорации «знают позицию РАН по этому вопросу и разделяют ее сдержанность по поводу того, что Леонов разработал некую теорию суперобъединения, которая в корне меняет все существующие на сегодняшний день теории. Некий аналог теории струн. В то же время мы понимаем, что тот, кто первый научится квантовать гравитационное поле, без всяких сомнений заслуживает Нобелевскую премию». Блошенко напомнил, что даже к устоявшейся планетарной модели атома первоначально у ученых было скептическое отношение, поэтому нельзя сразу априори отвергать новые теории. ТАСС советник заявил, что «нам интересно измерить тягу и энергопотребление антигравитационного двигателя Леонова».
Пятая сила
По мнению Леонова, по космическому пространству «разлита» колоссальная энергия «в виде глобального электромагнитного поля с очень мелкой дискретностью (квантованностью), о котором ранее ничего не было известно». «Это глобальное поле открыто мной в 1996 году как пятая фундаментальная сила (суперсила) в виде сверхсильного электромагнитного взаимодействия (СЭВ). Его носителем является квант пространства-времени (квантон), размеры которого на десять порядков меньше атомного ядра, но он концентрирует энергию, намного превышающую ядерную», — говорит изобретатель КвД-1-2009.
Леонов уверяет, что «квантовый двигатель отталкивается от глобального поля СЭВ за счет деформации в нужном направлении (искривления по Эйнштейну) квантованного пространства-времени, создавая искусственную силу тяготения (тяги)». Создатель КвД-1-2009 уверен, что современная наука неправильно интерпретирует природу темной материи, которая якобы и является реальным проявлением пятой силы.
Обновленный президиум
Взгляды Леонова противоречат современной физике и вызывают резко негативную реакцию в экспертном сообществе. Согласно современным представлениям, подтвержденным многочисленными экспериментами, в природе существуют только четыре фундаментальных взаимодействия (гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое), а нарушение закона сохранения импульса принципиально невозможно.
Материалы по теме:
Достаточно точно отношение к деятельности Леонова, а также реакции Блошенко на квантовый двигатель и лженаучную «теорию суперобъединения», которую советник госкорпорации решился сравнить с теорией струн, высказал в беседе с «Радио Свобода» кандидат технических наук Вадим Лукашевич: «Идея этого двигателя противоречит всем законам физики, законам Вселенной. Люди, которые изобретают вечные двигатели, телепортацию или машины времени, были всегда. Это все равно что доказывать, что Земля плоская и стоит на трех слонах».
По его мнению, госкорпорации в лице Блошенко следовало бы вообще игнорировать инициативы Леонова. Как заметил Лукашевич, «если бы они (вечные двигатели, телепортация и машина времени — прим. «Ленты.ру») были возможны, не работала бы вся остальная физика», а, реагируя на Леонова и подобных ему лиц, «мы пытаемся с точки зрения здравого смысла оценить действия идиотов».
Некоторые из последних, между прочим, не только продолжают свою работу, но и получили повышение. Согласно поступившей в распоряжение ТАСС копии приказа Рогозина от 3 апреля, «Роскосмос» обновил состав своего Научно-технического совета, включив в него Блошенко, который займется курированием секции «создания робототехнических систем космического назначения».
квантовых двигателей с запутанностью в качестве топлива? — ScienceDaily
Чтобы заставить автомобиль двигаться, его двигатель сжигает бензин и преобразует энергию тепла горящего бензина в механическую работу. Однако при этом энергия тратится впустую; типичный автомобиль преобразует только около 25 процентов энергии бензина в полезную энергию, чтобы заставить его работать.
Двигатели, работающие со 100-процентным КПД, по-прежнему являются скорее научной фантастикой, чем научным фактом, но новое исследование Университета Рочестера может еще на один шаг приблизить ученых к демонстрации идеальной передачи энергии внутри системы.
Эндрю Джордан, профессор физики из Рочестера, недавно получил трехлетний грант в размере 1 миллиона долларов от Фонда Темплтона на исследование механизмов квантовых измерений — двигателей, использующих принципы квантовой механики для работы со 100-процентной эффективностью. Исследование, которое будет проводиться совместно с ведущими исследователями во Франции и Вашингтонском университете в Сент-Луисе, может ответить на важные вопросы о законах термодинамики в квантовых системах и внести свой вклад в такие технологии, как более эффективные двигатели и квантовые компьютеры.
«Грант касается нескольких Больших Вопросов о мире природы, — говорит Джордан.
ФИЗИКА НА МАЛОМ УРОВНЕ
Исследователи ранее описывали концепцию квантовых измерительных машин, но эта теория так и не была продемонстрирована экспериментально.
реклама
В микроскопическом квантовом мире частицы обладают уникальными свойствами, которые не согласуются с известными нам классическими законами физики. Джордан и его коллеги будут использовать сверхпроводящие схемы для разработки экспериментов, которые можно будет проводить в реалистичной квантовой системе. С помощью этих экспериментов исследователи изучат, как законы энергии, работы, мощности, эффективности, тепла и энтропии действуют на квантовом уровне. Эти концепции в настоящее время плохо изучены в квантовой механике.
ЗАДАЧИ ДЛЯ МИКРОСКОПИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
Квантовые измерительные машины могут работать в микроскопической среде для задач очень малой мощности, таких как перемещение вокруг атома или зарядка миниатюрной схемы. В этих возможностях они могут быть важными компонентами квантовых компьютеров.
Однако в настоящее время этот тип двигателя нельзя использовать для приведения в движение автомобиля; мощность в механизме квантовых измерений измеряется в единицах пиковатта, где один пиковатт равен одной миллионной миллионной доле ватта. Для сравнения, мощность одной лампочки составляет около 60 Вт.
«Упомянутые масштабы мощности — такие числа, как пиковатт — указывают на большой разрыв между нашими человеческими интересами и этими крошечными двигателями», — говорит Джордан.
По словам Джордана, одним из способов создания механизмов квантовых измерений для деятельности человека может быть «массовое распараллеливание». «Каждое устройство вырабатывает лишь незначительное количество энергии, но, заставив миллиарды из них работать вместе, вы могли бы создать макроскопический двигатель с нуля».
НОВЫЙ ВИД ТОПЛИВА
Джордан и его команда также займутся другой важной областью исследований: как можно извлечь работу из системы, используя запутанность в качестве топлива. В запутанности — одном из основных понятий квантовой физики — свойства одной частицы взаимосвязаны со свойствами другой, даже когда частицы разделены большим расстоянием. Использование запутанности в качестве топлива имеет, возможно, революционную особенность создания нелокального двигателя; половина двигателя может быть в Нью-Йорке, а другая половина — в Калифорнии. Энергия не удерживалась бы ни одной из половин системы, но две части все же могли бы делиться энергией, чтобы умело питать обе половины.
«Мы покажем, что двигатель в принципе может быть абсолютно эффективным», — говорит Джордан. «То есть была бы идеальная передача энергии от измерительного прибора к квантовой системе».
Награда фонда отражает значение квантовой технологии как национального и международного приоритета, а также ключевую роль Рочестера в предприятии. Сам проект основан на богатой истории исследований Рочестера в области оптики и физики и текущих усилиях по лучшему разгадыванию тайн квантовой механики.
«У Университета Рочестера есть сильные стороны в области квантовой физики, и он действительно был родиной области квантовой оптики», — говорит Джордан. «У нас есть хорошая коллекция качественных исследователей, историческое наследие квантовой физики и постоянная университетская поддержка квантовой физики».
История Источник:
Материалы предоставлены University of Rochester . Оригинал написан Линдси Валич. Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.
ПРИВОДСТВО ДВИГАТЕЛЬ С Квантовой Когерентностью
Просмотр
Джанет Андерс
Департамент физики и астрономии, Университет Эксетера, Эксетер, Соединенное Королевство
Эксперименты демонстрируют увеличение мощности квантовых тепловых двигателей за счет квантовой когерентности по сравнению с их классическими аналогами.
АПС/Алан Стоунбрейкер
Рисунок 1: Эскиз, показывающий цикл квантового двигателя, реализованного с азотно-вакансионным (NV) центром. Верхняя сфера (оранжевая) на каждом изображении указывает на состояние центра NV в начале каждого цикла, которое является либо классическим (слева), либо квантовым (справа), в зависимости от того, является ли начальное состояние квантово-когерентным. Во время рабочего хода (желтая стрелка) центр NV теряет энергию, обозначенную Δz. Потерянная энергия берется из НВ-центра в виде работы. Затем к центру прикладывается зеленый микроволновый импульс (зеленая стрелка), соединяющий его с двумя термальными ваннами, что восстанавливает исходное состояние. Затем цикл начинается снова. Набросок, показывающий цикл квантового двигателя, реализованного с центром азот-вакансия (NV). Верхняя сфера (оранжевая) на каждом изображении указывает на состояние центра NV в начале каждого цикла, которое является либо классическим (слева), либо квантовым (справа), д. .. Показать еще
АПС/Алан Стоунбрейкер
Рис. 1: Эскиз, показывающий цикл квантового двигателя, реализованного с азотно-вакансионным (NV) центром. Верхняя сфера (оранжевая) на каждом изображении указывает на состояние центра NV в начале каждого цикла, которое является либо классическим (слева), либо квантовым (справа), в зависимости от того, является ли начальное состояние квантово-когерентным. Во время рабочего хода (желтая стрелка) центр NV теряет энергию, обозначенную Δz. Потерянная энергия берется из НВ-центра в виде работы. Затем к центру прикладывается зеленый микроволновый импульс (зеленая стрелка), соединяющий его с двумя термальными ваннами, что восстанавливает исходное состояние. Затем цикл начинается снова.
×
Посмотрите в окно поезда, движущегося со скоростью 180 миль в час, и вы сразу же почувствуете мощь современных двигателей. Благодаря лучшему пониманию законов термодинамики и большому количеству инженерной изобретательности эти машины прошли долгий путь с 1829 года, когда Стивенсон Rocket — ранний паровоз — установил рекорд скорости локомотива, достигнув скорости 30 миль в час. Существует совершенно другой способ увеличения мощности двигателя, но для двигателей микроскопического масштаба, состоящих из атомов, а не макроскопических двигателей поездов [1]. Для крошечных двигателей, работающих в квантовом режиме, исследователи предсказали квантовое повышение эффективности двигателя [2]. Используя ансамбль азотно-вакансионных (NV) центров в алмазе для реализации квантовой тепловой машины, Джеймс Клацов из Оксфордского университета в Великобритании и его коллеги впервые измерили это увеличение квантовой мощности [3].
Классические тепловые двигатели генерируют энергию, выполняя серию «тактов», которые преобразуют тепловую энергию (тепло) в механическую энергию (работу). Аналогичным образом работают квантовые тепловые двигатели. Но в отличие от своих классических аналогов, энергетические состояния так называемого рабочего тела квантового двигателя, которое действует как пар в паровом двигателе, могут находиться в когерентной суперпозиции. Эта возможность заставила исследователей задаться вопросом, могут ли квантовые двигатели работать лучше, чем классические.
В 2015 году Раам Уздин из Еврейского университета в Иерусалиме и его коллеги ответили на этот вопрос, предсказав увеличение мощности квантовых двигателей, работающих в так называемом пределе малого действия [2]. В этом пределе ходы двигателя короткие, что приводит к небольшому теплообмену и обмену работой, а квантовая когерентность между различными энергетическими состояниями двигателя становится более заметной. Уздин и его коллеги предположили, что эта согласованность приводит к увеличению мощности квантового двигателя по сравнению с сопоставимым классическим аналогом. Поскольку предсказания подтвердились, была поставлена задача экспериментально продемонстрировать это квантовое преимущество.
Эксперименты, проведенные Клацовым и его коллегами, решают эту задачу [3]. В установке команды два самых низких энергетических уровня центра NV, 0 и +1, обеспечивают два уровня кубита и действуют как рабочая жидкость. Высшие энергетические уровни играют роль двух термальных ванн с разной температурой. Поместив NV-центры в магнитное поле, исследователи изменили энергетическое упорядочение энергетических уровней 0 и +1, создав начальное состояние с «инверсией населенности». Кроме того, в этом состоянии может быть квантовая когерентность — это означает, что между амплитудами вероятности для двух уровней кубита существует фиксированная связь. Команда осуществила рабочий ход, подав микроволновый импульс, который повернул кубит на угол 𝜃, что эквивалентно корректировке амплитуд (рис. 1). Это вращение уменьшало энергию центра NV на величину Δz, и эта энергия извлекалась в виде работы. Наконец, команда поразила центры зеленым лазером, который соединил уровни кубитов с термальными ваннами и в конечном итоге заставил центры вернуться в исходное состояние кубитов. Этот двухтактный цикл повторялся более 100 000 раз для циклов продолжительностью от 30 до 180 нс.
Для малого 𝜃 — предела малого действия — Клацов и его коллеги обнаружили, что выходная мощность их двигателя с квантовой когерентностью была значительно выше, чем рассчитанная для того же двигателя без начальной когерентности. Это увеличение возникает из-за большего значения Δz (рис. 1).
Эти эксперименты представляют собой первую демонстрацию квантового усовершенствования термодинамической тепловой машины, сейсмическое достижение, сравнимое с первой передачей криптографического ключа с использованием квантового кодирования и первой факторизацией числа с использованием алгоритма Шора. Следует, однако, отметить, что команда делает вывод о выходной мощности двигателя только косвенно, посредством измерений вынужденного излучения из центров NV. Прямые измерения работы квантового двигателя, в принципе, возможны, как недавно было продемонстрировано в эксперименте квантового демона Максвелла, реализованном со сверхпроводящим кубитом [4]. Но малые углы поворота центрального двигателя NV дают очень маленькую выходную мощность, что делает невозможным прямое измерение работы.
Хотя представленные здесь результаты согласуются с предсказаниями 2015 г., сделанными в Ref. [2], их связь с другими недавними теоретическими предсказаниями может сбивать с толку. Связанное с этим исследование 2016 года показало, что квантовую когерентность можно использовать как «топливо» для работы [5]. Исследование подразумевало, что воссоздание согласованности требует той же работы, что и при использовании когерентности вверх, что указывает на нулевой цикл. Но этот анализ включал только одну тепловую ванну, в то время как двигатель NV-center соединяется с двумя ваннами при двух разных температурах. В движке Клацова когерентность создается, а затем снижается, но никогда полностью не устраняется. В целом, эта операция приводит к тому, что чистый результат работы квантового двигателя больше, чем у сравнимого классического двигателя. Стоит также отметить, что, поскольку Клацов и его коллеги используют две термальные ванны, их система коренным образом отличается от той, что была смоделирована в исследовании 2014 года, предсказывающем «каталитическую когерентность» — способность использовать когерентность и одну термальную ванну для циклического рисования без деградации. Это предсказание нарушает второй закон термодинамики, и оно было основано на аргументе, который не учитывал корреляции между повторными итерациями цикла двигателя [6].
Хотя работа Клацова и его коллег является поистине новаторской, есть основания относиться к результатам с осторожностью и пока не заявлять, что роль когерентности в квантовых тепловых двигателях исчерпана. Команда произвела только одну точку данных в режиме, исключаемом классической физикой, и поэтому необходимы дополнительные исследования, чтобы полностью раскрыть значение квантовой когерентности для термодинамики. Мы можем ожидать шквала новых экспериментов, которые пытаются обеспечить измерения сигнатур квантовой термодинамики, как на установленных квантовых платформах, таких как сверхпроводящие кубиты [4] и захваченные атомы [1], так и на новых и будущих платформах, которые включают оптомеханические установки с подвешенными нанотрубки [7], электромеханические двигатели [8] и оптические нанодвигатели из левитирующих наночастиц [9]. ]. На данный момент эти сложные эксперименты в первую очередь послужат исследованию фундаментальной физики. Но кто знает, может быть, через два столетия мы оглянемся на это время как на рождение квантового когерентного двигателя.
Это исследование опубликовано в Physical Review Letters .
Ссылки
Роснагель Дж., Докинз С.Т., Толацци К.Н., Абах О., Лутц Э., Шмидт-Калер Ф. и Зингер К. Одноатомная тепловая машина, Наука 352 , 325 (2016).
Р. Уздин, А. Леви, Р. Кослофф, «Эквивалентность квантовых тепловых машин и квантово-термодинамических сигнатур», Phys. X 5 , 031044 (2015).
Дж. Клацов, Дж. Н. Беккер, П. М. Ледингем, К. Вайнцетль, К. Т. Качмарек, Д. Дж. Сондерс, Дж. Нанн, И. А. Уолмсли, Р. Уздин и Э. Поэм, «Экспериментальная демонстрация квантовых эффектов в работе микроскопического тепла». двигатели», физ. Преподобный Летт. 122 , 110601 (2019).
Н. Котте, С. Жезуэн, Л. Брето, П. Кампань-Ибарк, К. Фишо, Ж. Андерс, А. Оффевес, Р. Азуи, П. Рушон и Б. Юар, «Наблюдение за квантовой максвелловской демон за работой», Proc. Натл. акад. науч. 114 , 7561 (2017).
П. Каммерландер и Дж. Андерс, «Когерентность и измерение в квантовой термодинамике», Sci. Респ. 6 , 22174 (2016).
Дж. Ваккаро, С. Кроук и С. Барнетт, «Является ли когерентность каталитическим?», J. Phys. А 51 , 414008 (2018).
Арес Н., Пей Т., Маваланкар А., Мергенталер М., Уорнер Дж. Х., Бриггс Г. А. Д., Лэрд Э. А. Резонансная оптомеханика с вибрирующей углеродной нанотрубкой и радиоприемником. -частотный резонатор», Физ. Преподобный Летт. 117 , 170801 (2016).
Д. Голдуотер, Б. Стиклер, Л. Мартинец, Т. Э. Нортап, К. Хорнбергер и Дж. Миллен, «Левитирующая электромеханика: полностью электрическое охлаждение заряженных нано- и микрочастиц», Quantum Sci. Технол. 4 , 024003 (2019).
A. Dechant, N. Kiesel, E. Lutz, «Всеоптический наномеханический тепловой двигатель», Phys. Преподобный Летт. 114 , 183602 (2015).
Об авторе
Джанет Андерс — адъюнкт-профессор квантовой теории Эксетерского университета, Великобритания. Она защитила докторскую диссертацию. в Национальном университете Сингапура и ее постдокторская работа с Дэном Брауном в Университетском колледже Лондона. Ее исследования охватывают квантовую термодинамику, область на стыке квантовой теории информации и классической статистической механики, а также квантовые вычисления и криптографию, оптомеханику и оптическую левитацию.
Читать PDF
Обменные области
квантовая физика. Статистическая физика
Связанные статьи
Статистическая физика
Без укрытия для Lazy Sopenders
. это на защите. Подробнее »
Квантовая физика
Кремниевые волноводы с атомной имплантацией Получить обновление
Электровелосипед своими руками — компания Новое Решение
Чтобы собрать электровелосипед, нужно приобрести или взять уже имеющийся у Вас обычный любой велосипед и уже к нему необходимо будет добавить такие комплектующие как:
Электродвигатель
Аккумулятор
Компьютер
Контроллер
Ручку газа
Проводку
Ручки тормоза с концевиками (для отключения мотора при нажатии на тормоз)
Зарядное устройство
Трудности могут возникнуть при покупке деталей, так как их нужно будет заказывать, и они должны подходить друг другу, и подобрать их надо правильно.
Мотор или мотор-колесо в сборе
Так же существуют такие наборы «мотор колесо», где производителем уже подобраны все компоненты под мощность мотора. Процесс установки в принципе не сложен, но требует внимания и опыта. Если приобретать готовый комплект мотор колесо, то, скорее всего, мотор уже будет собран с ободом и останется только забортовать покрышку и установить колесо на велосипед. Если у Вас мотор приобретен отдельно для сборки колеса, вам еще потребуются специальные спицы, обод, велосервис или опыт в сборке вело колес. Но и тут опять все не так просто, даже если вы собрали все комплектующие для сборки колеса – мастер в велосервисе скорее всего Вас развернут на 180 градусов и не возьмется спицевать колесо. Дело в том, что для мотор-колес требуются специальные усиленные спицы. Лучше приобретать готовое мотор-колесо.
Перед или зад?
Допустим с колесом разобрались, и оно готово к установке, устанавливая мотор на переднее колесо нам как минимум потребуется усилитель дропаута а лучше и усиленную мощную вилку. Устанавливая на заднее колесо, необходимо убедиться, что корпус мотора имеет резьбу для установки кассеты или трещотки.
Рассчитать развесовку
Одним из самых сложных процессов является самостоятельный расчет «развесовки» велосипеда. Рассчитать место установки мотор-колеса, затем аккумулятора (самые тяжелые о объемные элементы конструкции) так, чтобы вес велосипеда вместе с велосипедистом был оптимален по нагрузке на узлы, раму и при этом было комфортно сидеть ездоку. Недаром производители электровелосипедов изготавливают уникальные рамы для электровелосипедов, а не используют готовые от обычных электровелосипедов. Разместить дополнительно 10-15 кг веса на байке, при этом правильно распределить его не так просто. Обычно рамы удлиняют между сидением и задним колесом или изготавливают раму для размещения в ней аккумулятора.
Контроллер и аккумулятор. Тянем провода.
С колесом разобрались и установили, теперь необходимо своими руками протянуть проводку, установить контроллер и аккумуляторную батарею, ну и тут опять появляются вопросы и трудности. На современных готовых велогибридах рама сконструирована таким образом, что на ней предусмотрено место для установки контроллера и АКБ так что они не будут мешать эксплуатации велосипеда, а также защищены от влаги, грязи и пыли. На раме простого велосипеда придется сверлить отверстия для установки АКБ или устанавливать все на багажник, что не очень хорошо для развесовки. Проводка на готовых велогибридах проходит внутри рамы, что очень хорошо защищает ее от повреждений, при сборке придется либо сверлить раму и протягивать провода или прокладывать проводку по нижней трубе рамы, где защитой от грязи влаги и пали и возможных повреждений будет только оплетка.
Где установить консоль управления?
Хорошо, колесо установлено, провода протянуты контроллер и акб подключены. Осталось установить и подключить консоль управления или компьютер, где будет отображаться уровень заряда АКБ и уровень режима помощи, на компьютерах с ЖК дисплеем так же будет отображаться скорость и пробег.
Проводим испытания
Все это только основные действия по изготовлению самодельного электровелосипеда. Сборка может существенно отличаться от комплектующих и типа рамы велосипеда, но, если Вы подошли к делу ответственно и все сделали правильно, Ваш электровелосипед будет работать и радовать в будущем. Но, к сожалению, чаще всего бывает так, что еще не раз придется что-то переделывать, дорабатывать и докупать комплектующие.
Считаем все затраты
Еще один не маловажный момент — это стоимость, хорошо если у вас уже имеется велосипед для доработки, а если его нет, то нужно приобрести сам велосипед, все комплектующие или готовый набор мотор — колеса, а зачастую это в сумме выходит гораздо дороже, чем приобретения готового велогибрида.
Или купить готовый электровелосипед?
Приобретая готовый электровелосипед, Вы исключаете все возможные риски с покупкой не тех или не качественных комплектующих, с порчей рамы и последующим разрешением элементов велосипеда при эксплуатации. Ведь инженеры проектируют рамы и вилки для велогибридов с большим запасом прочности и с расчетом под установку электрооборудования. Поэтому хорошо подумайте стоит ли собирать своими руками то, что уже производится в промышленных масштабах.
Новые статьи:
Новинки электровелосипедов 2020 года
Тренды и новинки электровелосипедов 2019 года
Электровелосипед – какой лучше купить?
2019: Характеристики электровелосипеда
Нужны ли права на электровелосипед?
Запчасти для электровелосипеда
Электровелосипед своими руками: как сделать из обычного
Электровелосипед своими руками: как и из чего
О преимуществах велосипеда с электроприводом, наверное, рассказывать никому не нужно. Хорошо известен и главный его недостаток – немалая цена. Авто 24 рассказывает о надежном способе обойти эту проблему: как сделать электровелосипед самостоятельно.
Хорошо это или плохо, но буквально изготавливать электровелосипед своими руками вам не придется. И вряд ли удалось бы даже при большом желании. Под понятием “сделать электровелосипед” следует понимать установку на обычный велик нескольких дополнительных компонентов. И именно об их подборе и особенностях монтажа мы и поговорим.
Один из немногих недостатков электровелосипеда – его существенно больший вес по сравнению с привычным велосипедом.
Читайте также: Как выбирать электровелосипед
В комплект электропривода входит:
Мотор-колесо. Чаще (и дешевле) это бывает переднее колесо. Двигатель в него встраивается либо через редуктор, либо – напрямую. Первый вариант экономит энергию и позволяет движение накатом, второй – стоит дешевле. С мотор-колесом прямого привода на велосипеде тяжело ехать в режиме педалирования, без помощи электропривода. Понятно, что диаметр и ширина колеса должны совпадать со штатными колесами базового велосипеда.
Аккумулятор. Может быть дешевым свинцово-кислотным, может – более долговечным и эффективным литий-ионным. Емкость (5 – 20 Ач) можно выбирать, обычно она обеспечивает пробег в 10 – 50 км. Удобно, когда батарея сделана легкосъемной, тогда ее просто забирать с собой на подзарядку и всякий раз, когда вы будете оставлять транспорт без присмотра.
Контроллер (модуль управления). Он должен соответствовать основным электрическим параметрам двигателя. Теоретически от настроек контроллера зависит динамика и «дальнобойность» электровелика, но в сегменте бюджетных комплектов особого выбора не будет.
OLX Украина – часть крупного мультинационального холдинга Naspers | Prosus. Это самые большие в своих странах сайты частных и бизнес-объявлений. Украинскому сайту уже 15 лет. На доске объявлений OLX Авто.ua частные торговцы и бизнес-пользователи могут разместить до пяти бесплатных публикаций.
В минимальный комплект конверсии входит мотор-колесо, контроллер, ручка управления и провода. Трип-компьютер и рычаги тормозов (для мотора с режимом рекуперации) – опции.
Ручка «газа» («акселератор»). Должны совпадать электрические параметры ручки и контроллера. Поскольку диаметр трубы руля велосипедов более или менее одинаков, с монтажом особых проблем не возникает. В бюджетном варианте на ручке установлен индикатор состояния батареи.
Провода. Ничего хитрого в них нет, и несложный (по сравнению с автомобильной проводкой) жгут можно было бы сделать самому – если бы не штекеры на концах. Но если слово паяльник вас не пугает, на покупке готовой проводки можно сэкономить.
Собственно, на чем еще можно сэкономить деньги, читайте в следующем абзаце. Ведь цена комплекта многим из новичков-электробайкеров тоже может показаться немалой.
Читайте также: Без бензина: что можно купить из альтернативного электротранспорта
Кроме переднего и заднего мотор-колес можно приобрести двигатель центрального расположения (возле каретки). С ним можно переключать передачи, но он дороже.
На чем можно сэкономить
Технический уровень компонентов разных марок более или менее одинаков, поэтому сэкономить на качестве скорее всего не получится – и мы бы и не советовали это делать. Но опытные владельцы электрических велосипедов поделились с нами другими секретами экономии при превращении обычного велосипеда в электроверсию.
На самостоятельном подборе компонентов. Если хорошо погрузиться в тему, узлы можно подобрать из разных источников. Тем более, они продаются не только в официальных интернет-магазинах, но и на руках.
На покупке б/у компонентов. В принципе есть смысл покупать не новый двигатель и электронные блоки, привезенные с европейских велоразборок. Сложнее ситуация с аккумулятором, который часто продают как раз из-за утраченной емкости. Но в любом случае нужно хорошо разбираться в вопросе, чтобы не купить откровенный хлам.
Самостоятельное изготовление аккумулятора. Это не каждому по силам, но в Украине есть умельцы, производящие велосипедные батареи на продажу. Они набирают их из стандартных элементов, извлеченных из аккумуляторов электромобилей. В частности, наиболее качественными считаются элементы от Tesla. Такая самодельная батарея обходится в два-три раза дешевле качественной новой.
Очень удобно, когда батарея имеет устройство быстрого демонтажа с замком, чтобы забирать ее домой на подзарядку.
Отметим, что зарядное устройство нужно покупать отдельно. Его параметры (в первую очередь – напряжение) зависят от характеристик аккумулятора. В свою очередь, неподходящая «зарядка» может если не «убить» батарею, то неоправданно долго заряжать ее.
Рекомендация Авто24
Перед тем как принять окончательное решение по варианту переоборудования велосипеда в электробайк, было бы очень полезно поделиться своими планами с опытным велосипедистом. Который и электропривод знает, и стаж путешествий на двухколесном друге имеет. Когда более опытный коллега утвердит ваши планы, тогда можно будет приступать к работе.
Читайте также: Велосипед вместо машины: как выбрать
Лучшие дешевые предложения электрических велосипедов, доступные в 2022 году
(Изображение предоставлено: Будущее)
Лучшие дешевые электрические велосипеды помогут вам кататься стильно и с некоторой дополнительной помощью за меньшие деньги, чем вы думаете. Хорошей новостью для потенциального покупателя электрических велосипедов является то, что у всех крупных брендов есть отличные варианты в своих каталогах, и, несмотря на то, что Черная пятница не за горами, на многие из них уже действуют скидки.
Это означает, что вместо того, чтобы доверять свою удачу неизвестному бренду, вы можете купить электровелосипед с громким именем и всеми вытекающими из этого преимуществами. Вы также можете быть уверены, что электронный велосипед будет тщательно разработан и протестирован, поэтому он, вероятно, будет более долговечным и будет иметь лучшую производительность, чем дешевый электрический велосипед неизвестной марки.
Найти идеальный бюджетный электровелосипед может быть проблемой, так как запасы электровелосипедов ограничены, а электровелосипеды пользуются спросом. Тем не менее, на качественные электрические велосипеды действуют хорошие скидки, и команда Cyclingnews хорошо разбирается в поиске лучших велосипедных предложений . Это означает, что мы можем сэкономить ваше время на бесконечном просмотре веб-сайтов в поисках чего-то, что соответствует святой троице «хорошего», «доступного» и «доступного», хотя модели со скидкой могут быть доступны только в ограниченном диапазоне размеров.
Поскольку Черная пятница не за горами, бренды и розничные продавцы уже готовят свои лучшие предложения на электрические велосипеды, поэтому, хотя сейчас может быть хорошая возможность опередить толпу и купить электрический велосипед со скидкой, делайте это только в том случае, если вы найдете сделка, которая работает для вас. Если вы не найдете этот идеальный электровелосипед сейчас и сможете продержаться еще месяц, то, несомненно, на подходе будет больше предложений.
Запасы велосипедов по-прежнему ниже среднего, особенно электрических велосипедов, поэтому, если вы видите здесь электронный велосипед, который соответствует вашему бюджету и вашим потребностям, сделайте это. Ожидание более выгодной сделки может означать, что вас опередил кто-то другой.
Быстрые скидки на электрические велосипеды
Предпочитаете искать скидки самостоятельно? Вот несколько быстрых ссылок, которые помогут вам начать работу.
Соревнующийся велосипедист : скидки до 25% на электровелосипеды Niner и Santa Cruz (открывается в новой вкладке)
GoCycle : скидка 800 долларов на G4, пока есть в наличии (открывается в новой вкладке)
Rad Power Bikes : скидка до 700 долларов в предпродаже в Черную пятницу (открывается в новой вкладке)
Mike’s Bikes : пригородные электровелосипеды Orbea и Specialized со скидкой до 1400 долларов США (открывается в новой вкладке)
REI : скидка 20% на кооперативные пригородные электровелосипеды и электровелосипеды Haibike (открывается в новой вкладке)
Wiggle : Скидка 25 % на шоссе Vitus и 20 % на электровелосипеды для гравия (откроется в новой вкладке)
Rutland Cycling : Скидка более 1400 фунтов стерлингов на Specialized Turbo Levo
Sigma Sports : Cannondale, Trek и Bianchi пассажиров со скидкой не менее 30% (откроется в новой вкладке)
Evans Cycles : Сэкономьте на электронных велосипедах My Esel из дерева! (открывается в новой вкладке)
Ниже вы найдете все лучшие предложения по электронным велосипедам в одном месте с разбивкой по сделкам в США и Великобритании. Если вы не уверены, какой электровелосипед лучше всего подходит для ваших нужд, ознакомьтесь с нашим руководством по лучшим электровелосипедам, в котором содержится информация, которая поможет вам сделать лучший выбор. И если вам интересно, какой размер велосипеда вам нужен, то мы предоставим вам полное объяснение того, как разобраться в таблицах размеров и геометрии производителей, метко названных «Велосипед какого размера мне нужен?».
Предложения по продаже электровелосипедов в США
(открывается в новой вкладке)
Hurley Amped ST | Скидка 57% в Jenson USA (откроется в новой вкладке) Было 1149,99 долларов США | Теперь $498,94 Hurley Amped ST имеет ограничение скорости 20 миль в час, стальную раму и одну скорость. Это хороший вариант для легкой езды по городу, он прост в эксплуатации и обеспечивает заявленный запас хода в 20 миль.
В Jenson USA остался только один, и это медиум.
(открывается в новой вкладке)
Электровелосипед Haibike Trekking 1 | Скидка 30% в Backcountry (откроется в новой вкладке) Было 2600,00 долларов США | Сейчас $1820.00 Разработанный для комфорта, Trekking 1 имеет амортизационную вилку и двигатель Bosch Active Line Plus, который помогает развивать скорость до 20 миль в час. 8-ступенчатая трансмиссия Shimano, гидравлические дисковые тормоза, фары, крылья и задний багажник означают, что вы готовы к поездкам на работу и прогулкам.
Доступен только в Backcountry в версии Small.
(открывается в новой вкладке)
Марин Саусалито E1 | Скидка 27% в Jenson USA (откроется в новой вкладке) Было $2 499,00 | Теперь 1828,94 $ Marin Sausalito — это не просто городской круизер, он оснащен двигателем Shimao STEPS и аккумулятором на 418 Втч для приличного запаса хода. Это в сочетании с 10-скоростной трансмиссией Shimano Deore с широким диапазоном и гидравлическими дисковыми тормозами, а также с шинами WTB Horizon 47 мм, что делает его пригодным для работы на самых разных участках.
(открывается в новой вкладке)
Совместные циклы CTY e2.2 | Скидка 20% на REI Co-Op (открывается в новой вкладке) составила 2 699,00 долларов США | Сейчас $2 158,93 Вы можете получить скидку на снятую с производства CTY e2.2, поскольку у REI все еще есть в наличии различные размеры. Есть двигатель и аккумулятор Shimano STEPS, вилка Suntour с ходом 75 мм и 9-ступенчатая трансмиссия Shimano с гидравлическими дисковыми тормозами Shimano.
(открывается в новой вкладке)
Norco Indie VLT | Скидка 40% в Jenson USA (откроется в новой вкладке) Было $3799,00 | Теперь 2279,94 долларов США Indie VLT — это городской вариант с двигателем Shimano STEPS E6100 и 9-ступенчатой коробкой передач Shimano Alivio. Шины 2,2 дюйма и амортизационная вилка с ходом 63 мм помогают сгладить дорогу, а велосипед оснащен крыльями, фарами и багажником.
У Дженсона остался один велосипед очень большого размера и одна сквозная рама модель среднего размера
(открывается в новой вкладке)
Серийный номер 1 Mosh/Cty E-Bike | Скидка 28% в магазине Mike’s Bikes (открывается в новой вкладке) Было $3799,99 | Сейчас $2749,95 В Mosh/City установлен двигатель Brose с крутящим моментом 90 Нм — этого достаточно, чтобы поднять вас на самые большие холмы, а односкоростной ременный привод Gates снижает эксплуатационные расходы. 2,8-дюймовые шины Mosh/Cty, гидравлические тормоза и встроенное освещение справятся со всем, что бросает вам город.
(открывается в новой вкладке)
Orbea Vibe h20 Mud | Скидка 20% в Jenson USA (откроется в новой вкладке) Было 3 599,00 долларов США | Теперь Orbea стоимостью 2 879,94 долл. США использует систему заднего мотор-колеса Mahle ebikemotion X35 в Vibe. С аккумулятором, заключенным в нижнюю трубу, чтобы придать ему аккуратный вид, он также оснащен кассетой с 11-51 зубом для множества подъемных передач и гидравлическими дисковыми тормозами.
(открывается в новой вкладке)
Norco Scene VLT | Скидка 17 % в Jenson USA (открывается в новой вкладке) составила 3 599,00 долларов США | Теперь Norco Scene за 2989,94 долларов США использует двигатель Shimano Steps, чтобы поддерживать скорость до 20 миль в час, и есть 9трансмиссия Shimano Alivio и гидравлические дисковые тормоза Tektro. Вы даже получаете подседельный штырь, чтобы облегчить посадку и высадку.
(открывается в новой вкладке)
Gocycle G4 | Скидка 20% на Gocycle (откроется в новой вкладке) Было 3999,00 долларов США | Теперь $3199. 00 До конца октября вы можете получить приятную скидку на аккуратный складной электрический велосипед G4 от Gocycle. Он оснащен изящными функциями, такими как односторонняя карбоновая вилка и компактный передний мотор-редуктор. Конструкция Gocycle аккуратно складывается пополам, образуя упаковку, которую можно толкнуть за подседельный штырь и сложить еще больше для компактного хранения.
(откроется в новой вкладке)
Specialized Turbo Como SL 4.0 | Скидка 20% в магазине Mike’s Bikes (открывается в новой вкладке) Было 3999,99 долларов США | Теперь 3199,95 долларов США Turbo Como SL поставляется с более легким двигателем Specialized с крутящим моментом 35 Нм и закрытой аккумуляторной батареей. Все готово для прогулок по городу.
Turbo Como SL доступен только в большом размере, но в Mike’s Bikes также есть уменьшенный Turbo Como 3.0 без SL (открывается в новой вкладке). Это только в XL.
(открывается в новой вкладке)
Электровелосипед Diamondback Union 2 | Скидка 15% в Backcountry (откроется в новой вкладке) Было 4100,00 долларов США | Теперь $3,500.00 Хорошо оснащенный крыльями, подножкой и багажником, двигатель Union 2 Bosch Performance Line Speed ограничен скоростью 48 км/ч и управляется с помощью установленного на руле компьютера Bosch Kiox. Есть 10-ступенчатая трансмиссия Shimano и массивные 2,4-дюймовые шины для отличного сцепления. Доступен только в размере XL.
(откроется в новой вкладке)
Серийный номер 1 Rush/Cty E-Bike | Скидка 28% в магазине Mike’s Bikes (открывается в новой вкладке) Было 4 999,99 долларов США | Теперь 3 599,95 $ Еще один вариант Serial 1 от Mike’s Bikes, Rush/Cty имеет бесступенчатую внутреннюю ступицу, соединенную с ременным приводом Gates, так что вы получаете больше гибкости в выборе передач. Вы также получаете передние и задние багажники, а Rush / Cty доступен в версиях с поперечными перекладинами и проходными версиями. Также есть более мощная спецификация скорости (откроется в новой вкладке), которая поможет разогнаться до 48 миль в час.
(открывается в новой вкладке)
Stromer ST2 Sport | Скидка 16% в магазине Mike’s Bikes (открывается в новой вкладке) Было $5 699,99 | Теперь 4799,95 долларов США Швейцарский бренд Stromer специализируется на более быстрых и мощных электрических велосипедах, а ST2 Sport может развивать скорость до 48 миль в час. В нем используется углеродный ременный привод и внутренние ступичные шестерни для минимального обслуживания, а заявленный запас хода составляет до 75 миль.
Большой размер доступен в магазине Mike’s Bikes.
Предложения по продаже электрических велосипедов в Великобритании
(открывается в новой вкладке)
Cannondale Quick Neo SL | Скидка 35% на Sigma Sports (откроется в новой вкладке) Было 2 399,00 фунтов стерлингов | Теперь 1560,00 фунтов стерлингов В Quick Neo SL используется хорошо зарекомендовавший себя, легкий, низкопрофильный задний мотор-редуктор Mahle ebikemotion, который сочетается с рамой из качественного сплава Cannondale и карбоновой вилкой для легкого электрического велосипеда, на котором приятно кататься за городом или бродить по городу. город. Доступен только в L.
(открывается в новой вкладке)
Аксон едет на велосипеде Pro Max | Скидка 20% в Leisure Lakes (откроется в новой вкладке) Было 2 280,00 фунтов стерлингов | Теперь 1 899,00 фунтов стерлингов Аккуратная папка с компактным дизайном и скрытой батареей с радиусом действия 30 миль. Axon Pro Max раскладывается примерно за 10 секунд. Он остается вместе после складывания с помощью магнитов, а не зажимов. Он односкоростной и сделан из магниевого сплава для уменьшения веса.
(открывается в новой вкладке)
Ridgeback Electron+ | Скидка 27% в Hargroves (откроется в новой вкладке) Было 2599,99 фунтов стерлингов | Теперь 1 899,00 фунтов стерлингов Еще один классический велосипед, которому помогает электродвигатель, Electron + имеет батарею, установленную в стойке, шаговый двигатель Shimano, установленный посередине, и заявленный запас хода до 125 км. Втулочный редуктор Shimano Nexus сочетается с гидравлическими дисковыми тормозами Shimano для минимального обслуживания.
(открывается в новой вкладке)
Cannondale Tesoro Neo SL Eq | Скидка 20% в магазине Cyclestore (открывается в новой вкладке) Было 2500,00 фунтов стерлингов | Теперь 1 989,00 фунтов стерлингов Как и многие электронные велосипеды, Tesoro Neo SL использует задний мотор-редуктор Mahle ebikemotion и полностью закрытую батарею, чтобы снизить вес и придать профиль, как у обычного велосипеда. Эта версия Eq оснащена задним багажником, брызговиками, фонарями и подножкой, что позволяет сэкономить деньги на этих дополнениях.
(открывается в новой вкладке)
Cannondale Adventure Neo 4 | Скидка 23% на Sigma Sports (откроется в новой вкладке) Было 2 600,00 фунтов стерлингов | Теперь 1 999,00 фунтов стерлингов Сквозная рама облегчает подъем и снятие Adventure Neo, а двигатель Bosch Active Line и съемный аккумулятор емкостью 400 Втч обеспечивают запас хода до 120 км. Другие особенности Adventure Neo включают 9-ступенчатую коробку передач Shimano и гидравлические дисковые тормоза.
Маленький размер доступен только в Sigma Sports.
(открывается в новой вкладке)
Merida ESpeeder 400 EQ | Скидка 15% на Tredz (откроется в новой вкладке) Было 2 600,00 фунтов стерлингов | Теперь 2 199,00 фунтов стерлингов Двигатель Mahle ebikemotion в ESpeeder оказывает большую помощь, помогая вам на холмах, не оказывая большого визуального влияния на очертания мотоцикла. В этой модели EQ есть все необходимое для поездок на работу или в любую погоду, а также 40-миллиметровые шины и 10-ступенчатая группа Shimano с гидравлическим торможением.
Доступен только в размере XL.
(откроется в новой вкладке)
МОЙ Esel E-Cross Comfort | Скидка 30% на Evans Cycles (открывается в новой вкладке) Было 3 200,00 фунтов стерлингов | Теперь 2 239,00 фунтов стерлингов Хотите что-то немного отличающееся от вашего обычного сплава или карбонового велосипеда? Как насчет деревянного? My Esel именно такой: аккумулятор на 400 Втч и двигатель на 250 Вт встроены в деревянную раму общим весом 19 кг, в комплекте с вилкой Rockshox и трансмиссией SRAM NX.
(открывается в новой вкладке)
MY Esel E-Tour Comfort женские | Скидка 40% на Evans Cycles (открывается в новой вкладке) Было 3 200,00 фунтов стерлингов | Теперь 2 239,00 фунтов стерлингов Как и велосипед выше, этот My Esel имеет деревянную раму, но с жесткой вилкой и сквозной конструкцией рамы. Это действительно нечто уникальное и головокружительное.
(откроется в новой вкладке)
Газель Шамони | Скидка 15% в магазине Rutland Cycling (открывается в новой вкладке) Было 2 869,00 фунтов стерлингов | Сейчас 2 438,65 фунтов стерлингов Gazelle Chamonix — это классическая вертикальная гибридная модель с дисковыми тормозами, брызговиками, фарами и багажником. Он оснащен двигателем Shimano Steps E6100 с крутящим моментом 60 Нм, 10-скоростной коробкой передач Shimano Deore и гидравлическими тормозами, что делает его идеальным для езды по городу. utland Cyles также предлагает модель C7 HMS с более высокими характеристиками .
(откроется в новой вкладке)
Specialized Turbo Como SL 4.0 | Скидка 20% в Leisure Lakes (откроется в новой вкладке) Было 3 500,00 фунтов стерлингов | Теперь 2 649,00 фунтов стерлингов В комплекте с корзиной и сквозной рамой Turbo Como SL — отличный вариант для походов по магазинам или неторопливых экскурсий на природу. Вы также получаете трансмиссию, не требующую особого ухода, со ступицей, проводным освещением и брызговиками.
Sigma Sports продает велосипед с серой рамой (откроется в новой вкладке) на 24 фунта стерлингов дешевле.
(открывается в новой вкладке)
Bianchi E-Omnia| Скидка 25% на Sigma Sports (открывается в новой вкладке) Было 3 545,00 фунтов стерлингов | Теперь 2 659,00 фунтов стерлингов С аккумулятором на 500 Втч и двигателем Bosch Performance Line CX E-Omnia может обеспечить запас хода около 40 миль и крутящий момент 85 Нм, чтобы помочь вам передвигаться. Он прочный для поездок на работу, но также является хорошим вариантом для поездок на отдых, с предлагаемым крутящим моментом и 10-ступенчатой трансмиссией Shimano, облегчающей подъем.
(откроется в новой вкладке)
Cannondale SuperSix Evo Neo 3 | Скидка 30% на Sigma Sports (открывается в новой вкладке) Было 3800,00 фунтов стерлингов | Теперь 2 660,00 фунтов стерлингов Neo имеет гладкий, легкий электродвигатель с задним мотор-колесом Mahle ebikemotion> вы получаете все функции неэлектрического SuperSix, такие как аэродинамическая рама для снижения сопротивления до 30%, с низким общим весом 12,4 кг. На велосипеде установлен 11-скоростной групсет Shimano 105 для большого диапазона передач, вплоть до 1: 1 для самых крутых холмов.
(откроется в новой вкладке)
Специализированный эквалайзер Turbo Vado SL | Скидка 24% на Sigma Sports (откроется в новой вкладке) Было 3600,00 фунтов стерлингов | Теперь 2 749,00 фунтов стерлингов Версия EQ гибрида Specialized поставляется с брызговиками, фарами и багажником. Использование двигателя Specialized 1.1 снижает вес, но при этом обеспечивает достаточную помощь при поездках на работу и во время отдыха. Он дополнен 10-ступенчатой трансмиссией и гидравлическими дисковыми тормозами.
(открывается в новой вкладке)
Bergamont E-Ville SUV Elite | Скидка 20% в Hargroves (открывается в новой вкладке) Было 4 199,00 фунтов стерлингов | Теперь 3 299,00 фунтов стерлингов Бренд городских велосипедов Scott bikes производит ряд хорошо оснащенных электрических велосипедов, включая эту модель с двигателем Bosch Performance Line CX и аккумулятором большой емкости. Вилка с пневматической подвеской Suntour с ходом 100 мм, 12-скоростная трансмиссия Shimano Deore и массивные шины делают этот мотоцикл пригодным как для бездорожья, так и для езды по нему.
Все еще не уверены, какой велосипед лучше всего подойдет вам?
Если вы не нашли здесь подходящий электровелосипед, не волнуйтесь, Cyclingnews содержит множество отличных советов по покупке велосипедов, которые помогут вам выбрать следующий велосипед. Наш всеобъемлющий путеводитель по лучшим электрическим велосипедам — отличное место для начала вашей охоты, но если вам нужно что-то более конкретное, мы вас тоже предоставим.
Наши путеводители по лучшим электрическим велосипедам для поездок на работу и лучшим складным электрическим велосипедам идеально подходят для тех, кто хочет использовать электровелосипед для поездок на работу. лучших электрических дорожных велосипедов подходят для тех, кто хочет ехать быстрее, с откидными дугами и тонкими шинами, а лучших электрических гравийных велосипедов подходят для тех, кто хочет поехать по бездорожью. Для тех из нас, кто внимательно следит за бюджетом, у нас есть руководства, охватывающие лучших электрических велосипедов до 1000 долларов и лучших электрических велосипедов до 2000 долларов . Наконец, для тех из нас, кто хочет увеличить мощность своих существующих велосипедов, ознакомьтесь с лучшими комплектами для переоборудования электрических велосипедов .
Ознакомьтесь с другими нашими предложениями
Велосипедные предложения : Всеобъемлющий выбор лучших предложений для велоспорта из всех категорий
Недорогие велосипедные шлемы : Бюджетная безопасность для дорожного и внедорожного использования
Дешевая одежда для велоспорта : Укомплектуйте свой велосипедный гардероб, не заплатив целое состояние
Дешевая велосипедная обувь : Сэкономьте на летних и зимних кроссовках
Дешевые гравийные велосипеды : Шлифовка гравия не должна стоить целое состояние
Предложения для детских велосипедов : Они растут так быстро, поэтому не платите полную цену
Дешевые турботренажеры : Все, что вам нужно, чтобы получить Zwifting с ограниченным бюджетом
Предложения Castelli : Сэкономьте на летнем и зимнем комплекте от популярного бренда
Предложения Garmin : Смарт-часы, велокомпьютеры и многое другое
Предложения GoPro : Спешите на Луну с высококачественной экшн-камерой предложения
Предложения Rapha : Крупные предложения британского бренда одежды
Предложения Wiggle : Одна из крупнейших в мире распродаж велосипедов
Предложения Wahoo : Лучшие цены на весь ассортимент велосипедной техники Wahoo
Пол был на двух колесах с подросткового возраста, и с тех пор, как он писал о велосипедах и связанных с ними технологиях, он провел большую часть времени. В душе он шоссейный велосипедист, но его авантюрное любопытство означает, что Пол катался по гравию задолго до того, как это стало модным, адаптируя свой велокроссовый велосипед для катания по бездорожью в течение всего дня и подвергая дорожный комплект экстремальным испытаниям по пути.
Обзор комплекта для переоборудования электровелосипеда с передним ступичным двигателем Bafang
Наш вердикт
Высококачественный комплект, который интересно собирать и который имеет массу вариантов. Если у вас есть достойный велосипед для переделки, сборка не составит труда, а конечный результат будет отличным
.
За
Относительно простая настройка
Мощный после преобразования
Компоненты высокого качества
Отличное качество езды
Контроль над каждым компонентом в ваших руках
Против
Управление кабелями — это вызов
Почему вы можете доверять Cyclingnews
Наши эксперты-рецензенты часами тестируют и сравнивают продукты и услуги, чтобы вы могли выбрать лучшее для себя. Узнайте больше о том, как мы тестируем.
Лучший на сегодня комплект мотора Bafang Front Hub предлагает
(открывается в новой вкладке)
(открывается в новой вкладке)
323 $
(открывается в новой вкладке)
Просмотр (открывается в новой вкладке)
(открывается в новой вкладке)
(открывается в новой вкладке)
$355
(открывается в новой вкладке)
Просмотр (открывается в новой вкладке)
Прямо сейчас существует большой спрос на электрические велосипеды. Наряду с поездкой это вызывает большой интерес к лучшим комплектам для переоборудования электрических велосипедов. Для некоторых людей это способ остаться с велосипедом, который они уже любят. Для других это просто возможность потратить время вместо денег и получить тот же результат. Другой способ, которым некоторые люди смотрят на это, — это способ стать частью процесса; способ построить и настроить автомобиль, которым они затем смогут наслаждаться. Для этого угла комплект для переоборудования электровелосипеда с передней ступицей Bafang идеально соответствует всем требованиям.
То, что вы хотите быть частью процесса, не означает, что вы не ищете хорошую цену на качественную систему. Мы хотели убедиться, что это то, что представляет собой комплект для переоборудования электровелосипеда с передней ступицей Bafang, поэтому мы сделали решающий шаг и купили его. Потратив время на то, чтобы собрать его воедино и насладиться поездкой, мы готовы рассказать о том, на что похож этот процесс от начала до конца.
Однако, прежде чем мы углубимся в это, оговорка: следующий протестированный комплект BAFANG включает в себя двигатель мощностью 500 Вт, дроссельную заслонку и ограничитель максимальной скорости около 25 миль в час. Это выходит далеко за рамки того, что разрешено законом в качестве электрического велосипеда во многих странах. В Соединенном Королевстве и континентальной Европе, например, электровелосипеды должны работать как педелеки — в том смысле, что двигатель включается только в соответствии с нажатием на педали водителя — и обеспечивать помощь на скорости до 25 км/ч. Таким образом, велосипед, переоборудованный с помощью этого комплекта BAFANG, будет считаться мопедом, и на нем необходимо будет ездить по дороге и застраховать его как автомобиль.
В Соединенных Штатах все немного сложнее. Вы можете прочитать подробности в нашем руководстве по трем классам электронных велосипедов, но, подведя итог, после преобразования с помощью следующего комплекта для переоборудования электронного велосипеда BAFANG ваш велосипед станет электронным велосипедом третьего класса — высшим доступным классом — и вам следует проверить законы штата, касающиеся того, где вы можете на нем ездить, а также правила страхования и шлема.
После этого, если вы думаете о преобразовании вашего велосипеда в электрический велосипед, продолжайте читать, чтобы узнать, что мы думаем об этой системе.
Переднее колесо — удобное место для установки мотора (Изображение предоставлено Джошем Россом)
Установка
Комплект был разделен на две коробки. В одном находились батарея, проводка, контроллер и дисплей, а в другом — колесо со встроенным двигателем. Это потому, что при заказе есть масса вариантов для разных конфигураций. Есть шесть различных вариантов батареи или без батареи, тогда вы можете выбрать между тремя различными размерами колес или только с батареей. Среди вариантов размеров колес есть и выбор дисплеев.
Единственная путаница была со стороны Amazon, которая отметила доставленный набор после того, как прибыла первая коробка. Коробка с компонентами отправлена из США, а колесо из Китая, и они не прибыли одновременно. Я связался с Amazon, который связался с продавцом, и они заверили меня, что еще одна коробка уже в пути и скоро будет там.
Когда все детали прибыли, я открыл коробки и начал читать инструкции. Есть две инструкции по эксплуатации, одна касается батареи, а другая — всего остального. В моем комплекте есть задняя батарея 48 В 17,5 Ач (840 Втч) и задняя стойка для ее размещения, и я начал с нее. Есть задняя часть, к которой подключается батарея и которая запирается ключом. Задняя часть должна быть надежно закреплена в стойке вместе с нижним лотком, который направляет аккумулятор. После прикрепления установите стойку, как любую другую стойку. Если вы пойдете по этому пути, сначала убедитесь, что на вашем велосипеде есть точки крепления багажника. Батарея тяжелая, и вам понадобится надежное крепление.
После этого первым шагом для остальной части комплекта стала замена переднего колеса. После моего опыта работы с комплектом для переоборудования электронного велосипеда Swytch я вспомнил, что нужно проверить шину на наличие стрелки направления и сэкономить время. Колесо имеет конструкцию, которая подходит как для дисковых, так и для ободных тормозов, но для дисковых тормозов вам понадобится инструмент T25. После того, как это будет установлено, вам нужно будет определить правильные шайбы для вашего приложения, и это просто вопрос болтового крепления колеса.
С кареткой с квадратным конусом у меня было много места для установки датчика PAS с неприводной стороны (Изображение предоставлено Джошем Россом).
Далее идет датчик помощи педали или PAS. В комплект входят два варианта в зависимости от ваших потребностей. Я смог использовать предпочитаемый левый датчик, который монтируется как единый компактный блок. В моем случае мне понадобился съемник кривошипа с квадратным конусом, но как только кривошип снят, PAS подходит, и кривошип возвращается.
После того, как вы установили датчик PAS, пришло время принять решение о блоке контроллера. Есть пластиковая монтажная коробка, внутри которой помещается контроллер, и кронштейны, которые удерживают все на нижней или верхней трубе. Все очень просто, но вам нужно решить, как вы хотите проложить всю проводку. Я позволил относительно короткой проводке к аккумулятору повлиять на мое решение. В комплект входят провода для удлинения кабеля аккумулятора, но я решил оставить все как есть.
Последние элементы управления. Вам нужно будет установить дисплей, управление дисплеем, рычаг дроссельной заслонки и сменные тормозные рычаги. В мой комплект входил дисплей P850C, и я установил его на шток. Ни одна из частей не была сложной для монтажа, просто не торопитесь и выполняйте все по одной задаче за раз.
Когда все детали установлены, последней задачей является прокладка проводки. Мне никогда не удавалось доводить до ума детали какого-либо проекта, и на самом деле я обнаружил, что это одна из самых сложных задач. Есть жгут проводов, который подключается к каждому из элементов управления, все они имеют цветовую маркировку и ведут к контроллеру, и он длинный. Также есть провод большой длины, который соединяет двигатель с контроллером, и в обоих случаях я не нашел хорошего решения, чтобы оно выглядело великолепно. Я смог использовать стяжки, чтобы безопасно проложить его и убрать с дороги, но он определенно виден.
Смонтируйте коробку контроллера так, как удобно вам и любой системе управления кабелями, которую вы планируете. (Изображение предоставлено Джошем Россом)
Performance
Процесс сборки занял у меня около шести часов. Много времени я делал и переделывал вещи, потому что я не фантастический веломеханик. Мне пришлось остановиться на полпути, потому что у меня не было съемника кривошипа для кривошипа, и мне пришлось заказать новые болты torx для роторов дискового тормоза после снятия одного из них. Ничего сложного в этом не было, но я работал медленно, пока не подсоединил последний провод, не поднял переднее колесо и не нажал на педаль газа, чтобы убедиться, что все работает.
Собранный велосипед тяжелый из-за большой батареи. Рейтинги диапазона Ebike сложны для начала, и в этом случае нет упоминания о том, чего вы можете разумно ожидать. Однако есть и другие велосипеды с аналогичным аккумулятором и двигателем. Заявленный диапазон обычно составляет 60-100 км (30-60 миль), поэтому, если это больше, чем вам нужно, более легкая батарея облегчит задачу. Если у вас большой, легко снять аккумулятор, чтобы преодолеть лестничный пролет. У меня есть только несколько ступенек, чтобы добраться до улицы, и я нашел это управляемым даже с установленной батареей.
Стоя на улице, пришло время посмотреть, как это работает. Я включил дисплей долгим нажатием, и большой дисплей приветствовал меня желтым экраном «привет». Двойной щелчок на пульте для контроллера открывает настройки, и я поменял все на имперские единицы, прежде чем установить уровень помощи и отправиться в путь.
Система работает как любой недорогой электровелосипед, который я когда-либо тестировал. Он мощный и быстро набирает обороты, а поскольку он основан на частоте вращения педалей, это означает, что вы захотите использовать передачу на своем велосипеде, чтобы слегка крутить педали, если вы не хотите много работать. Вы также можете просто нажать на дроссельную заслонку и вообще не крутить педали, но, конечно, имейте в виду, что наличие дроссельной заслонки сделает систему незаконной во многих странах и подтолкнет ее к более высоким классам электронных велосипедов в США. .
Независимо от того, крутите ли вы педали или нажимаете на газ, уровень помощи задает максимальную скорость. Я смог разогнаться до чуть более 25 миль в час на максимальном уровне помощи, но я нахожу эту скорость несколько неприятной для круиза. Вы можете немного покрутить педали и отпустить, позволяя вашей скорости увеличиваться и уменьшаться, как вам удобно, или просто опускаться до второго или третьего уровня помощи. Если вы нажмете на тормоз, двигатель выключится, а не попытается бороться с тормозами.
Одним из преимуществ этой системы, которое я обнаружил, был базовый велосипед, который я использовал. Это недорогой городской велосипед с системой 3×7. Это много передач и намного больше, чем у большинства недорогих электрических велосипедов. Найти передачу, которая позволяет вам крутить педали без особых усилий, намного проще, даже если подъем немного замедляет ход.
P850C — это великолепный цветной дисплей, который хорошо видно даже при ярком освещении. Он также содержит массу информации, но если вы решите попробовать комплект, я, вероятно, порекомендую более дешевый дисплей. Разница в цене невелика, но есть простые черно-белые дисплеи, на которых есть вся необходимая информация, и ее еще легче читать.
Единственная проблема, с которой я столкнулся с комплектом для переоборудования электровелосипеда с передним ступичным двигателем BAFANG, была моей собственной ошибкой. Аккумулятор вставляется в место хранения и чувствует себя в безопасности. Учитывая, что во время моей первой поездки я не планировал останавливаться, я ни разу не заблокировал аккумулятор, и через несколько миль мотоцикл выключился. Несмотря на то, что все водонепроницаемо, я подозревал, что дождь был проблемой. Вместо этого батарея просто высвободилась. Я вставил его обратно и продолжил свой путь. С аккумулятором, прикрепленным к велосипеду, у меня больше не возникало проблем.
В комплект входят сменные тормозные рычаги, которые останавливают двигатель при нажатии, поэтому система ограничена тормозами с тросовым приводом (Изображение предоставлено Джошем Россом). на самом деле вы можете найти велосипеды по цене, относительно близкой к этому комплекту, но это не значит, что BAFANG не стоит рассматривать, поскольку эти велосипеды представляют собой нижний уровень вариантов электрических велосипедов, и они все еще дороже, чем самая дорогая версия комплект. Велосипед, который вы привносите в уравнение, также может иметь преимущества. В этом случае расширенная передача — это не то, что вы найдете на этих недорогих электронных велосипедах.
Наряду со сбережениями приходит проект, и это та часть, которую вы должны рассмотреть. В этом есть свои преимущества, особенно если вы хотите построить что-то уникальное. Например, это был бы отличный вариант для грузового велосипеда. Это также может сэкономить вам деньги, обменяв ваше время на уплаченные деньги. В то же время это процесс, который потребует довольно значительных временных затрат. Пока вы участвуете в процессе, вы получите высококачественный электрический велосипед. Вы можете гордиться тем, что построили его, и он будет стоить меньше, чем готовый.
Технические характеристики: Комплект для переоборудования электровелосипеда с двигателем передней ступицы BAFANG
Цена: фунтов стерлингов Зависит от выбора комплекта / 827,99 долл. США по результатам испытаний / € Зависит от выбора комплекта по результатам испытаний: 700c дисковый тормоз
Емкость батареи по результатам испытаний: 48 В 17,5 Ач (840 Втч)
Максимальная скорость по результатам испытаний: 25 миль в час
9000
Лучший на сегодня комплект мотора Bafang Front Hub предлагает
(открывается в новой вкладке)
(открывается в новой вкладке)
323 $
(открывается в новой вкладке)
Просмотр (открывается в новой вкладке)
(открывается новая вкладка)
(открывается в новой вкладке)
$355
(открывается в новой вкладке)
Просмотр (открывается в новой вкладке)
Спасибо, что прочитали 5 статей за последние 30 дней*
Присоединяйтесь, чтобы получить неограниченный доступ
Наслаждайтесь первым месяцем всего за £1 / $1 / €1
У вас уже есть аккаунт? Войдите здесь
*Прочитайте 5 любых статей бесплатно в течение каждого 30-дневного периода, это автоматически сбрасывает
После пробного периода вам будет выставлен счет на 4,99 фунтов стерлингов 7,99 долларов США 5,99 евро в месяц, отменить в любое время.
Привод вентилятора: вязкостная или электромагнитная муфта
Особенность конструкции: под интеркулер, MFZ сцепление, с турбонаддувом, ОНВ и электронным управлением.
Средний ресурс дизельного двигателя 740.63 для магистральных автомобилей КАМАЗ – около 800 тысяч километров, для полноприводных – 400 тысяч. Поставляется на деревянной подставке, без масла. Вес около 880 кг, при объёме 1м3. Возможно доукомплектовать коробкой передач 154, ZF 8S, ZF 9S, ZF 16S.
Используется на тяжёлых самосвалах производства ОАО «КАМАЗ» с 2008 года.
Специальное предложение – доставим двигатель КАМАЗ евро 3 по центральной части России абсолютно бесплатно! Подробности в отделе продаж.
Технические характеристики
Экологический класс
Евро 3
Номинальная мощность (л.с.)
400
Тип топлива
дизель
Артикул (каталожный номер)
740.63-1000400
Частота вращения коленвала 1/мин
1900
При макс. крутящем моменте
1300-1500
Частота вращения хол.хода 1/мин Макс.
2930
Частота вращения хол.хода 1/мин Мин.
600 +/-50
Максимальный крутящий момент Нм(кГм)
1766
Количество и расположение цилиндров
8, V-образное
Мин. удельный расход топлива г/кВт·ч (г/лс·ч)
207
Расход масла (угар) в % от топлива
0,1
Угол развала
90*
Диаметр цилиндра/ход поршня, мм
120/130
Рабочий объем, л.
11,76
Степень сжатия
16
Порядок работы цилиндров
1-5-4-2-6-3-7-8
Направление вращения по ГОСТ 22836-77
правое
Масса двигателя в комплектности (брутто), кг
860
Заправочная емкость системы смазки двигателя, л.
26
Емкость системы охлаждения (только двигателя), л
18
Модель ТНВД
Bosch 0402698818
Форсунка
Генератор
Коробка передач (не комплектуется)
154 (ЗФ)
Сцепление (не комплектуется)
1 дисковое
Давление начала впрыскивания, МПа
21,3-22,5
Ширина см
91
Высота см
90
Длина см
99
Комплектации:
740. 63-1000400 на КАМАЗ-6460 740.63-1000400-73 на КАМАЗ-6520 740.63-1000400-83 на КАМАЗ-6520 740.63-1000401-90 на КАМАЗ-65225
В навесное оборудование входит:
Генератор и стартер
Обводные ремни
Компрессор 53205
Насос ГУР 4310
Крыльчатка с катушкой
Сцепления – нет.
Ориентировочные сроки доставки по России
Москвав наличии
Набережные Челныв наличии
Санкт-Петербургв наличии
Астрахань1-2 дня
Волгоград1-2 дня
Воронеж1-2 дня
Екатеринбург2 дня
Иркутск3-5 дней
Калининград4-7 дней
Краснодар1-2 дня
Красноярск3-5 дней
Мурманск2-3 дня
Нижний Новгород1 день
Новосибирск3-5 дней
Пермь2-3 дня
Ростов-на-Дону1-3 дня
Самара1-3 дня
Саратов1-3 дня
Ставраполь1-3 дня
Тольятти1-3 дня
Уфа1-2 дня
Хабаровск10-20 дней
Челябинск1-3 дня
Чита5-8 дней
Ярославль1-2 дня
Гарантия на двигатели
На новые — 1 год На капитально отремонтированные — от 6 до 12 месяцев
Обязательно соблюдать правила эксплуатации узлов и агрегатов для автомобилей марки КАМАЗ.
Артикул: 0 402 698 818 Наличие: В наличии Подробнее
Поршневая группа КАМАЗ евро 2, 3 (ПАО КАМАЗ) – 740.60-1000128-07
Артикул: 740.60-1000128-07/05 Наличие: В наличии Подробнее
Блок цилиндров двигателя КАМАЗ ЕВРО 2, 3 (BOSCH)
Артикул: 740.21-1002012-10 Наличие: В наличии Подробнее
Вал коленчатый двигателя КАМАЗ ЕВРО 4 – 740.71-1005008
Артикул: 740.71-1005008 Наличие: В наличии Подробнее
от 160 000Р
Капитальный ремонтКачественно и быстро отремонтируем Ваш двигатель под ключ. В капитальный ремонт двигателя КАМАЗ входят запчасти, доставкаи работа.
Цена ниже!
РазукомплектацияУ Вас уже есть некоторое навесное оборудование? Зачем переплачиватьза него, если можно купить новый двигатель, оставив лишь нужное!
Скидка 20-50%
УтилизацияСдайте Ваш старый двигатель КАМАЗ в любом состоянии и получите персональную скидку!
ДВИГАТЕЛЬ MERCRUISER 3.0L MPI L4 135 л.с.
ДВИГАТЕЛЬ MERCRUISER 3.0L MPI L4 135 л.с.
Код товара: 41510P5UU
Добавить в избранное
Арт. : 41510P5UU
Описание
Характеристики
Инструкция
Отзывы (0)
Описание
ДВИГАТЕЛЬ MERCRUISER 3.0L MPI L4 135 л.с.
MERCURY MERCRUISER 3,0 л
Один из самых популярных двигателей с кормовым приводом на планете.
Идеальный выбор силовой установки для прогулочных лодок длиной до 19 футов.
Бензиновые моторы для катеров MERCRUISER 3.0 по праву считаются одними из самых надежных в своем классе, характеризуются увеличенным рабочим ресурсом, бесперебойностью работы и экономичностью. Инжекторные стационарные моторы для катеров MERCRUISER 3.0 идеальны для установки на моторных лодках и небольших катерах. Как и многие двигатели серии Меркрузер, двигатель MERCRUISER 3.0 может комплектоваться угловой колонкой Alpha One Gen 2. Мотор MERCRUISER 3.0 оснащен уникальной системой охлаждения, которая значительно облегчает обслуживание в процессе эксплуатации и доступ благодаря упрощенному сливу воды и специальному устройству для промыва блока цилиндров пресной водой. Также легкость эксплуатации и минимизация необходимости технического обслуживания достигается за счет установки новейшей системы слива масла при помощи специального патрубка.
Надежность.
В этом двигателе применяется литой чугунный блок для прочности и долговечности. Эксклюзивная система защиты двигателя Engine Guardian от Mercury отслеживает любые потенциальные проблемы и мгновенно реагирует на низкое давление масла, низкий уровень смазки привода или перегрев для предотвращения повреждения двигателя или привода.
Модель 3,0 л известна своим быстрым и простым запуском – независимо от температуры, а также плавным холостым ходом и великолепной реакцией на дроссель. Мощный генератор переменного тока, который вырабатывает 65 А на максимальных оборотах и 38 А на холостом ходу, обеспечивает зарядку аккумулятора по требованию.
Топливная эффективность.
Последовательная многоточечная система впрыска топлива позволяет точно дозировать топливовоздушную смесь, обеспечивая эффективную работу двигателя в любой момент. Технология контроля выхлопов (ECT) работает в связке с компьютером системы для постоянного контроля выбросов. В результате вы получаете больший пробег на баке топлива и увеличение запаса хода.
Простое обслуживание.
Точки обслуживания с цветовой маркировкой позволяют быстрее находить и проверять состояние жидкостей. Благодаря наличию смонтированного спереди щупа и маслозаливной горловины простой доступ обеспечен – и не забудьте о навинчиваемом масляном фильтре. Система SmartCraft® от Mercury передает информацию обо всех важных функциях двигателя рулевой системе, благодаря чему вы полностью контролируете ситуацию.
Внимание: в стандартную комплектацию не входит транцевая сборка и угловая колонка.
Инструкция ДВИГАТЕЛЬ MERCRUISER 3. 0L MPI L4 135 л.с.
Инструкция для Mercuiser 3.0 MPI и Mercuiser 3.0 TKS
Сборка двигателя Stage 3 мощностью 95 л.с.
Стадия 3 Модификации Сборка двигателя 1340 Evolution мощностью 95 л.с.
Производительность и Техническая информация о модификациях Stage 3 для Harley-Davidson 1340 Evolution двигатель мотоцикла.
Сборка низкая стоимость, максимальная производительность уличного двигателя или Как получить 95 л.с. от вашего двигателя 1340 Evolution.
Вы решили, что ваш текущий двигатель не справляется. Вы внесли изменения в свой велосипед на этапе 2 и все еще ищете новые сила. Вы готовы к серийному двигателю Stage 3. Эти модификации немного больше сложнее, чем двигатель Stage 3 с болтовым креплением. Лучший поток головок и повышенная степень сжатия — обычный способ сделать 90+ лошадиных сил. Руководство по характеристикам мотоциклов составляет около снести крышку с этой идеи. Мы достигли 95,4 лошадиных сил на задние колеса с использованием головок Harley-Davidson 1340 без портов и увеличение компрессии с куполообразными поршнями. Вопреки тому, что многие Магазины производительности пытаются сказать вам, что мы смогли сломать 90 лошадиных сил марка без больших клапанов, портирование и полировка Evolution головы.
Есть много компаний, которые конкурируя за долларов, которые владельцы Harley-Davidson готовы потратить на их велосипеды. Как владелец, вы будете засыпаны огромным количеством обещаний, требований и неточности в попытке отделить вас от ваших денег. Читать между строк на многие заявления о производительности могут сбить с толку.
Нужен ли миру Harley-Davidson номер очередная статья о модификации двигателя? Мы решили, что да, так как результаты полученные с помощью перечисленных здесь модернизаций двигателя, дали значительно лучшие результаты, чем те, которые задокументированы популярными журналами, нацеленными на поклонников V-Twin. Мотоцикл Персонал руководства по эффективности продолжает получать лучшие результаты, чем «эксперты» в пресса и большинство исполнительских мастерских.
Этот двигатель Stage Three требует внутренних изменений в двигателе. Требуется разборка верхней части двигателя. Некоторые специальные инструменты и обучение требуется для выполнения этих обновлений. Если только ты не очень хороший механиком и иметь доступ к механическому цеху, рекомендуется найти компетентный магазин для выполнить эти модификации. Для тех, кто Если вы хотите собрать двигатель самостоятельно, руководство по эксплуатации мотоцикла рекомендует вам получить надлежащее руководство по обслуживанию для вашего велосипеда.
За последние несколько лет мы установили и протестировано многими производителями компонентов . Перечень деталей, используемых в строительстве этот двигатель является конечным результатом этого тестирования. Лучшее и меньше всего дорогие компоненты были выбраны и протестированы как единый пакет. Мощность, которую производит ваш велосипед, может отличаться от приведенных здесь результатов. Если вы используете другие детали или неправильно настроите двигатель, мощность может снизиться. существенно измениться. Руководство по характеристикам мотоцикла заверяет вас, что список деталей и результаты представлены максимально точно.
Все используемые детали в этом двигателе есть легко доступен в местных магазинах, компаниях, занимающихся продажей запасных частей и ваш дилер Harley-Davidson. Компоненты были установлен и протестирован на FXD Dyna Low Rider 1994 года выпуска. Настройка дино требуется для достичь перечисленных результатов. Все компоненты были установлены в соответствии с производителем прилагаемые инструкции.
Сборка двигателя Stage 3 Отсоединить аккумулятор Слить бензин из бака Снять бензобак Разберите верхнюю часть двигателя Снять головки, цилиндры и поршни Снимите кулачок, подъемники и блоки подъемника . Снимите старый подшипник кулачка . Снять стоковое сцепление Отправьте головки в механический цех для установки деталей и работы с клапаном Отправить цилиндры в механический цех для установки новых поршней Установить цилиндры с новыми поршнями Установить модернизированные головки блока цилиндров Установите новый кулачковый подшипник . Установите новый кулачок Установить модуль зажигания Установите блоки подъемника с новыми подъемниками . Установите регулируемые толкатели Установить впускной коллектор и карбюратор Установить новое сцепление Установить выхлопную систему Снять дефлекторы выхлопной системы Замена моторного масла и фильтра Замена трансмиссионного масла Добавьте масло первичной цепи Установить новые свечи зажигания Установить статическое опережение зажигания Дорожный тест велосипеда Dyno Тюнинг велосипеда Наслаждайтесь поездкой
Результаты тестирования Dyno были отличными . Результаты испытаний показали, что двигатель производство 95,4 лошадиных силы при 5600 об/мин и 95,3 футофунта. крутящего момента при 4600 об/мин. В то время как кривая мощности на этом двигателе был оптимизирован для дрэг-рейсинга и перестрелок на динамометрическом стенде, он по-прежнему умудряется производить более 80 ft.lbs крутящего момента от 3900 до 6000 об/мин. это какой-то серьезная мощность на задние колеса.
Этот двигатель производит На 40 лошадиных сил больше, чем у стокового мотоцикла. Неплохо для относительно небольших затрат времени и денег, необходимых для получения этих результатов.
Насколько быстро достаточно быстро вопрос мнения. Этот 94 FXDL был доставлен на дрэг-стрип, чтобы установить, какое время 1/4 мили может быть. Выполнено. Велосипед оказался очень мощным гоночным байком H-D, по времени поворота в Диапазон 11,80 со скоростью 114 миль в час. Байк разгоняется до 90+ миль в час за 1/8 секунды. мили.
Рабочий лист Dyno
Результаты получены благодаря хорошо подобранному набору деталей устанавливается в двигатель. Это сочетание двигателей, которое многие Магазины Harley не хотят, чтобы вы знали об этом. Кто бы поверил акции Головки Evolution могли развивать мощность более 90 лошадиных сил.
Только потому, что головы не были портированы и полированный, не думайте, что вы можете достичь высоких показателей мощности без внесения каких-либо изменений в головы. Рабочие клапаны Manley и работа 5-углового клапана обеспечивают значительное улучшение потока воздуха через порты. Это важная часть создания хорошей лошадиной силы. Не забывайте установить зазор пружины для подъемных кулачков 0,600 дюйма. SE-57 имеет 0,575 дюйма на нем. Поршни JE 10,5: 1 обработаны так, чтобы выдерживать высокие нагрузки. поднимите кулачок.
Производительность Screamin Eagle SE-57 распределительный вал был впечатляющим, производя сильный крутящий момент, соответствующий лошадиным силам потенциал. Прошлый опыт показал, что кулачки с 252 градусами продолжительность делает отличные уличные камеры. Этот распределительный вал Harley-Davidson не разочаровать.
Выхлопная система SuperTrapp 2-1 с удаленные внутренние перегородки были важным компонентом в создании этого высокого Лошадиные силы. Установка перегородок и использование 18 дисков приводит к Падает мощность на 5-7 лошадиных сил, а крутящий момент остается прежним. Кривая лошадиных сил пики падают до 5700 об/мин, а пик крутящего момента падает до 3900 об/мин. Это изменение в кривой мощности делает двигатель очень мощным на улице.
Если у вас нет денег, чтобы купить все детали, указанные для этого двигателя, мы рекомендуем внести следующие изменения
Используйте свой карбюратор CV с форсунками в место Mikuni HSR-42. CV способен поддерживать мощность 90 л.с. двигатель. Просто держите воздушный фильтр Screamin Eagle в чистоте и следите за тем, чтобы карбюратор хорошо настроен.
The Cycle Shack Выхлопная система Slash-cut или Накладные глушители на стандартных коллекторных трубах являются недорогой альтернативой. к SuperTrapp 2-1. При этом максимальная мощность выхлопа 2-2 система не собирается соответствовать системе 2-1, ожидайте лишь небольшой падение лошадиных сил.
Сцепление Barnett Extra Plate — хорошее альтернатива сцеплению Rivera Pro. С дополнительной мощностью от двигателя, стандартное сцепление не прослужит очень долго, если ваш стиль езды агрессивный. Пока апгрейд Барнетта не продлится как и Rivera, разница в стоимости значительна.
Возможность создания аналогичных результатов с детали других производителей вполне возможны. Руководство по характеристикам мотоцикла выбрать работать с деталями, которые доказали свою способность обеспечивать повышенную мощность и крутящий момент. если ты используйте детали, перечисленные в серии статей «Ultimate Street Engine», там Мы почти не сомневаемся, что вы сможете повторить наши результаты, при условии, что двигатель в хорошей механической форме и должным образом настроены. Дополнительные детали, которые имеют аналогичные Технические характеристики компонентов, используемых в нашем двигателе, должны дать очень похожие результаты. А согласованный набор компонентов двигателя, тщательная сборка и динамометрическая настройка являются ключом к создание убойного уличного двигателя. Пусть ваши результаты будут такими же успешными, как и у нас задокументировано.
Список деталей для этапа 3 Максимальная производительность
Стоимость новых деталей оценивается в 2924 доллара плюс налог. Стоимость новых деталей предполагает покупка всех перечисленных запчастей. При использовании списка дополнительных деталей стоимость оценивается в 1680 долларов США. Стоимость машинных работ оценивается в 400 долларов плюс налог. Стоимость запасных частей оценивается в 200 долларов плюс налог. Стоимость Dyno Tuning оценивается в 200 долларов плюс налог.
Модернизированные головки
Головки Stock 1340 EVO Рабочие клапаны Manley из нержавеющей стали — стоимость $160.00 Crane 155# Пружины клапана — стоимость $115.00 5 угловой клапан задание Установить высоту пружины для кулачкового подъемника 0,600 дюйма
Поршни
Компрессионные поршни
JE 10,5:1 — Стоимость $250.00 Комплект поршневых колец Perfect Seal — стоимость $50,00
Распределительный вал и клапанный механизм
Распредвал Screamin Eagle SE-57 — Стоимость $200. 00 Кулачковый подшипник Torrington B-138 — стоимость $6,00 Регулируемые хромомолибденовые толкатели Screamin Eagle — стоимость $90,00 Используйте подъемники Harley-Davidson 97 или более поздней версии — стоимость 25 долларов США каждый
.
Выхлопная система
SuperTrapp 2-1 со снятой перегородкой — стоимость Вариант за 450,00 $: Cycle Shack 2-2 Slash-cut выхлоп — стоимость $175.00
Карбюратор
Mikuni HSR-42 — стоимость $550.00 Впускной коллектор Mikuni — входит в комплект поставки выше : CV с комплектом DynoJet и воздухом SE очиститель
Система зажигания
Crane HI-4 Ignition — стоимость $231,00 ( Мы не рекомендуем использовать Dyna Модуль зажигания 2000г. ) Crane Single Fire Coil — стоимость 127,00 долларов США Провода свечей зажигания Magnecor — стоимость 25,00 долларов США
Муфта
Гоночное сцепление Rivera Heavy Duty — стоимость Вариант за 570,00 $: Дополнительный дисковый клатч Barnett — стоимость $150.00
Другие предметы
Комплект прокладок Top End от James Gasket Прокладка первичной цепи Свечи зажигания Autolite 4265 Масляный фильтр Harley-Davidson Mobil 1 15-50w Synthetic Motor Oil (3 литра) Royal Purple 75w-90 Synthetic Transmission Oil (1 литр) Смазка для цепной передачи Harley-Davidson (1 литр)
Лошадиная сила В галерее представлен обширный список велосипедов, мощность, которую они производили, и основные компоненты двигателя.
Главная Содержание Поиск по сайту Nightrider АВТОРСКИЕ ПРАВА Задайте нам вопрос
Модификация, Указатель установки, обслуживания и настройки поможет вам найти большую часть необходимой информации на одной странице.
Как получить профессиональные результаты настройки дома Тестирование портативного расходомера топлива Innovate Motorsport LM-1
Профессия Тюнинг на Shade Tree Бюджет
Регистратор данных Veypor VR2 и приборная панель Видео-установка и демонстрация Покупка VR2
Производительность двигателя Как собрать двигатель TC96 2007 года TC88 70HP Stage1 TC95 128 л. с., этап 3 TC95 100HP улица
TC96 2007 Этап 1/2 EVO 64 HP Stage 1 EVO 74 HP Stage 2 EVO 82 HP Stage 3 EVO 95 HP Stage 3 Обновление от 883 до 1200 Модификации Shovelhead
Настройка карбюратора CV Распредвалы Выбор распредвала Установите ТС 88/95 кулачок Установите большой двойной кулачок Установите кулачки Sportster
Характеристики распределительного вала Twin Cam ЭВО Лопата XL
Выхлопные системы Тестирование выхлопа EVO TC Выхлопные испытания Khrome Werks AR100 тест Заставить драг-трубы работать
РАЗГОВОР С МАГАЗИНОМ Руководство по ремонту Карбюратор Поиск и устранение неисправностей карбюратора Выхлоп Зажигание Поиск утечек в коллекторе Распредвалы Головки цилиндров Поршни и цилиндры Сцепление Ременная передача Приложение к Руководству по ремонту Велоподъемник за 20 долларов Вилка провода Свечи зажигания Тюнинг двигателя Закись азота Моторное масло Stutter Box
Общая информация Веб-ссылки Купить книги и руководства Разное Расчет производительности Расчетная мощность в л. с. Расчетное время прохождения 1/4 мили Расчетная максимальная скорость Объем двигателя Длина выхлопа Передаточное число миль в час при об/мин Плотность воздуха
Дневники Ночного гонщика Бред гения, сумасшедшего и чего-то среднего.
При заказе до 15:00 по центральному поясному времени и при наличии на складе товар будет отправлен в тот же день (с понедельника по пятницу)
От: 1183,63 долл. Перекачивающий насос Hypro 3″ с электростартером и чугунным газовым двигателем с двигателем PowerPro™ мощностью 13 л. с. с максимальным расходом 330 галлонов в минуту и максимальным давлением 60 фунтов на квадратный дюйм. 20 футов
Калибровочный кувшин 128 унций — CP24034
Проверка точности счетчика с помощью трех (3) опций на выбор. Не утверждены меры и веса.
Добавить для $14,16 каждый
Калибровочный кувшин на 64 унции — CP24033
Калибровочный кувшин. Проверьте точность измерителя с помощью трех (3) опций на выбор. Не утверждены меры и веса.
Добавить для 8,50 $ каждый
3-дюймовый всепогодный всасывающий шланг — ESh4
Поставляется в длинах 10 футов | 20 футов | 30 футов | 50 футов | 100 футов (полный рулон) Длина
Торцевое горение бесканальной шашки в ракетном двигателе выглядит довольно привлекательно. Простая технология, легкий расчет, постоянное давление и постоянная
тяга, время которой, кроме скорости, зависит только от длинны заряда. Однако не все так просто на самом деле.
Площадь торцевой поверхности в ракетном двигателе всегда ограничена габаритами. Чтобы создать достаточное
давление и тягу, необходима большая скорость горения топлива ~15мм/с. Существующие доступные любителю топлива не
дают достаточную скорость. Кроме того, при длительной работе двигателя, возникают проблемы с теплозащитой корпуса,
который подвергается тепловым нагрузкам гораздо дольше, чем в канальных движках. Сопло также подвергается жесткому и
длительному тепловому воздействию.
По этим причинам двигатели торцевого горения не получили широкого распространения, но попытки создать торцевик
делаются. Решил попробовать и я. Несмотря на мелкие «комочки» первый блин можно считать очень даже ничего.
Назвал свой первый торцевик ТРДК-1.
Топливо
Первый вопрос, конечно, топливо. Изучая
катализированные варианты карамели, пришел к выводу, что
можно попробовать один из вариантов для торцевика. Как показали эти исследования, влияние катализатора
носит пропорциональный характер, т.е. постоянно, если выразить в процентах. Значит скорость катализированного
топлива тем больше, чем больше скорость некатализированного. Самое быстрое карамельное топливо это сахарная
карамель. Выбор поэтому пал на топливо типа
RCandy. Оно очень технологично.
Состав немного изменил:
KNO3 — 65%
сахар — 25%
сорбит — 10%
Fe2O3 — + 1%
Корпус
Собственно, попавшаяся на глаза стреляная гильза от ракетницы и натолкнула на мысль о торцевике.
Это мощная толстостенная гильза 4-го калибра (26,5 мм), рассчитанная на большое давление.
Большой диаметр гильзы как раз подходит для создания большой поверхности торца топливного заряда. Так что
с корпусом мудрить не пришлось.
Сопло
С соплом тоже усложнять не стал. Железное донце гильзы вполне может выполнить его роль.
Только засверлил критику Ø3мм прямо через пробитый капсюль.
Сборка
Для начала надо подготовить бронировку длиной 65мм. Клеим жидким стеклом на оправке диаметром 21мм из
2-х (можно 3-х) слоев офисной бумаги. Бронировка будет входить с заметным люфтом в корпус двигателя.
Сделано это специально, что бы отвести фронт пламени от стенки мотора и использовать эффект термоса.
Чтобы закрепить бронировку в корпусе, промазываем силиконом внутреннюю стенку двигателя и внешнюю
поверхность бронировки. Достаточно густо. Аккуратно вставляем бронировку в корпус по центру,
стараясь обеспечить постоянный зазор со стенкой, заполненный силиконом. Даем подсохнуть.
Теперь, подготовив свежее топливо, заполняем бронировку почти до верху, оставив незаполненными 3-4 мм.
Для этого скатываем из карамели
плотную колбаску диаметром ~20 мм и, запихнув в бронировку, утрамбовываем плоским
торцом металлического стержня. Эту операцию можно повторить до окончательного заполнения мотора
топливом. Получаем топливный заряд длиной 60 мм и диаметром 21 мм.
Пока топливо не застыло надо продавить через сопло небольшой канал (длиной ~10 мм) для зажигания состава.
Это легко делается либо заостренной бамбуковой палочкой для барбекю, либо тыльной стороной сверла Ø3мм.
Зарядка завершена, осталось сделать заглушку. Тут лучше всего подходит технология предложенная
ракетчиком Serge77. Идея в том, что заглушка делается просто заливкой сверху эпоксидкой, но так,
чтобы слой эпоксидки был выше края корпуса двигателя. Тогда смола пропитывает
края картонного корпуса и намертво схватывается с ним. Такая заглушка очень надежна.
Осуществляется несложно. Наматываем скотч липкой стороной наружу так, чтобы он выступал за
край корпуса. Уплотняем контакт скотча и корпуса, намотав резинку для денег. В образовавшуюся
ванночку заливаем эпоксидку выше края корпуса на 2-3 мм. Смола может просочиться между гильзой и
бронировкой, если там остались незаполненные силиконом полости. Это, в-принципе, неплохо, но надо тогда
подлить эпоксидки, что бы сохранить уровень выше края корпуса.
После застывания смолы стаскиваем скотч и движок готов.
Характеристики
Параметры двигателя получаются такие:
— длина 82 мм
— диаметр 26,5 мм
— вес 57,6 г
— длина заряда 60 мм
— диаметр заряда 21 мм
— вес заряда 39,3 г
— диаметр критического сечения сопла 3 мм
Испытания двигателя ТРДК-1
прошли 05. 09.2010 на стенде
ТСК-2-5 на базе 5-ти килограммовых весов.
Результаты были обработаны программой
ALTIMMEX. Полученные характеристики показаны на
рис.1.
Мотор работал 7 секунд, поэтому средняя скорость горения получается 8,6 мм/с.
Заключение
Осмотр двигателя после испытаний не выявил каких-то проблем. Корпус выглядит как новый — сохранил форму, цвет, жесткость.
Конструкция оказалась удачной и выдержала довольно длительную тепловую нагрузку.
Надо сказать, что полученные результаты очень даже обнадеживают.
Расчет в той же программе ALTIMMEX показывает, см. рис.2, что характеристики двигателя ТРДК-1 вполне
достаточны для небольшой легкой ракеты. Если удастся уложиться во
взлетную массу 150г, что вполне реально, то мотор может обеспечить полет на высоту свыше 500м.
Я уже не говорю о прекрасной возможности использования на второй ступени двухступенчатой ракеты.
По-видимому, есть и резервы. На второй секунде работы вышибло медный капсюль, и диаметр критики
немного увеличился. Уменьшился Kn (примерно с 50 до 35), подсело давление в камере сгорания, и упала тяга.
Думаю, можно этого избежать, поработав над конструкцией сопла.
Доработка №1
Во втором варианте мотора ТРДК-1 доработке подверглось сопло. Высверлил посадочное место под капсюль.
Вставил изнутри болт Ø6мм. Снаружи зажал его гайкой. В болте заранее высверлил отверстие критики
Ø3мм. Получилось простое дозвуковое, но прочное стальное сопло.
Испытания модифицированной версии
провел 25.09.2010.
Результат не замедлил сказаться на характеристиках двигателя, рис.3. Тяга достигла максимума в 1,2 кг,
подрос удельный импульс. Время, работы, правда, сократилось,
что понятно, т.к. рабочее давление подросло и скорость горения достигла 12мм/с, что неплохо для карамели.
Гипотетическая 150-ти граммовая ракета с таким движком уже могла бы достигнуть
высоты 800м.
К сожалению не все прошло опять гладко. Подложка в донышке гильзы, по-видимому, сделана из
нежаростойкого материала, и при нагреве сопло стало выдавливаться наружу. Гайка прослабла, и по резьбе
стали слегка подтравливать выхлопные газы. Т.е. данный результат хотя и положительный, но пока не окончательный.
Есть над чем поработать.
P.S.
Содержание может корректироваться по мере накопления экспериментальных данных.
***
Ракета на карамельном топливе
Почти все ракетостроители начинали свой путь в космос с ракетомодельных кружков, кухонь, домашних мастерских в гараже и самодельных ракет. Добрая половина нашей редакции в детстве дырявила небо своими самоделками, как и команда частной российской ракетостроительной компании «Лин Индастриал».
Андрей Суворов
Самое главное в ракетостроении, по мнению легендарного конструктора ракетных двигателей академика Валентина Глушко, — именно двигатели. Его фраза «Если есть ракетный двигатель, то к нему хоть забор привяжи — он полетит!», пожалуй, одна из самых цитируемых в отрасли. Чтобы вы не повторяли все наши ошибки молодости, главный конструктор по системам управления «Лин Индастриал» Андрей Суворов расскажет, как сделать один из самых доступных, безопасных и эффективных домашних ракетных двигателей, работающих на карамельном топливе. Все начинали с этого.
Классикой ракетомоделисты называют топливо, состоящее по весу из 35% сорбита и 65% калийной селитры, без каких-либо добавок. Это топливо достаточно хорошо изучено, имеет характеристики не хуже, чем у черного пороха, но изготовить его гораздо проще, чем правильный порох.
Для классики годится только калийная селитра. Если вы не найдете ее в продаже, придется изготовить самостоятельно из натриевой или аммиачной и сульфата или хлорида калия. Все это легко купить в магазинах, торгующих минеральными удобрениями. Раньше в фотомагазинах продавали еще поташ (карбонат калия), он тоже годится для получения калийной селитры из аммиачной. При смешивании горячих насыщенных растворов натриевой селитры и хлорида калия калийная селитра сразу выпадет в осадок. Самодельную селитру придется очистить перекристаллизацией, для этого ее нужно растворить в небольшом количестве горячей кипяченой воды, профильтровать через вату и поставить раствор в холодильник. Затем слить раствор, селитру высушить на батарее, а потом и в духовке при примерно 150 °C один-два часа. Тут главное — соблюдение температурного режима. При более высокой температуре селитра расплавится и станет непригодна к дальнейшему процессу.
Сорбит (заменитель сахара) продается и в аптеках, и в продуктовых супермаркетах. Температура плавления чистого сорбита — 125 °C, и по этой температуре его можно отличить от моногидрата сорбита, который иногда продается тоже под видом сорбита. Моногидрат плавится при 84 °C и для топлива не годится.
Несмотря на несерьезное название, карамельное ракетное топливо — это в первую очередь ракетное топливо, и обращаться с ним надо уважительно. Первое и главное правило техники безопасности — ни в коем случае не готовьте карамель на открытом огне! Только электроплитка с закрытым нагревателем и регулятором температуры. Если нет подходящей электроплитки, можно воспользоваться обычным утюгом, только нужно сделать подставку, удерживающую его в перевернутом положении, подошвой вверх. Положение регулятора «три точки» отлично подходит для изготовления карамели.
Не следует отмеривать компоненты на глазок или по объему — только на весах. На вид кучки в 35 г сорбита и 65 г калийной селитры по объему почти одинаковы. И это нам на руку, так как легче смешивать топливо. Если селитра крупная, ее придется растолочь в ступке или смолоть в кофемолке. Но не перестарайтесь: кристаллики должны быть как у мелкой соли — если смолоть селитру в пыль, с топливом будет трудно работать, так как оно станет слишком вязким. 20 секунд — то что надо.
Теперь можно смешать порошки селитры и сорбита и выложить слоем не больше сантиметра толщиной на сковороду. Желательно мешать смесь непрерывно. Для перемешивания удобно использовать деревянную палочку от эскимо. Постепенно сорбит начнет плавиться, через некоторое время, по мере перемешивания, порошок превратится в однородную субстанцию, похожую на жидкую манную кашу. В расплавленном сорбите часть селитры растворяется, поэтому готовое топливо остается достаточно жидким и при 95 °C. Перегревать топливо не следует, потому что при 140 °C растворимость селитры скачком увеличивается и так же, скачком, увеличивается вязкость этого состава.
Как только последние комочки селитры размешаны, топливо готово — теперь его надо заливать в форму. Идеальная простота! Хорошо бы и двигатель сделать максимально простым, и такой вариант существует — если не требуются рекордные параметры, предпочтительным становится бессопловик. Он состоит только из корпуса и заряда. Несмотря на то что без сопла часть энергии топлива расходуется впустую, за счет экономии веса корпуса и сопла можно залить больше топлива и скомпенсировать потери.
Для корпуса понадобится картонная трубка с толщиной стенок 1−2 мм. Диаметр ее может быть от сантиметра до трех, но для первых опытов лучше брать не самую маленькую, так как с маленькими двигателями неудобно работать — и топливо застывает быстрее, и сложно его упаковать в маленькую трубку. Длина ее должна быть в 7−15 раз больше диаметра. Можно и в 20, но заливать топливо уже очень неудобно.
Еще потребуется стержень для формирования канала в топливе — в двигателях на карамели топливо горит по поверхности канала, а не с торца заряда, у торца не хватает площади. А для центрирования стержня потребуется деревянная или пластиковая бобышка, подходящая по диаметру и к картонной трубе, и к центральному стержню. Диаметр канала должен быть примерно втрое меньше внутреннего диаметра трубы.
Вставив бобышку в нижний конец трубы и стержень в нее, в оставшееся пространство заливаем «манную кашу» из селитры и сорбита. Топливо остывает и затвердевает, но не до конца. Из его остатков надо скатать палочку-образец — обычно размером с мужской мизинец. По ней измеряют скорость горения получившегося топлива — для этого ее снимают на видео и по видео засекают время. Конечно, длину палочки надо измерить до поджигания. Нормально изготовленная сорбитовая карамель должна гореть со скоростью от 2,6 до 2,8 мм/с, то есть палочка длиной 5 см сгорит за 17−19 с.
Примерно через шесть часов — пока топливо еще мягкое — нужно вынуть бобышку и стержень. Осталось сделать заглушку из эпоксидной смолы там, где была бобышка: на обнажившуюся поверхность топлива наклеить кружок скотча, чтобы прикрыть канал, и из скотча сделать бортик вокруг картонной трубки, после чего залить туда эпоксидную смолу с отвердителем. Уровень смолы должен быть на 0,5 см выше края трубки, чтобы смола впиталась в торец. Иногда еще делают три-четыре отверстия диаметром 3 мм, в свободной от топлива части трубки, чтобы эпоксидная пробка лучше держалась. После затвердевания клея двигатель к запуску готов. Для его воспламенения отлично подходят китайские «электрические спички», продающиеся в интернет-магазинах, надо лишь удлинить провода и вставить запал в двигатель до упора, до эпоксидной заглушки — если двигатель загорится в середине, полной тяги он не выдаст.
Но, полетав на «классике», ракетолюбитель часто чувствует потребность ее как-то усовершенствовать. Тут и начинается изобретение разных составов и технологий. Волшебное слово «перхлорат» волнует сердца конструкторов-самодельщиков. Но напрямую заменить нитрат калия на перхлорат калия не получится — топливо будет иметь другие характеристики. Без третьего компонента — катализатора — состав демонстрирует пульсирующее горение вплоть до взрыва. А с катализатором плавить топливо опасно, вот и приходится использовать вакуумное прессование с подогревом и прочую экзотику, большинству любителей недоступную.
Карамель рецензирует «Маленький паровозик, который мог» Уотти Пайпер – BookBunnies
Карамель часто любит перечитывать книги, которые он читал, когда был намного моложе кролика. Сегодня он рецензирует один из своих очень старых фаворитов: «Маленький паровозик » Уотти Пайпера (он же Арнольд Манк) с новой иллюстрацией Лорен Лонг. Как обычно, Спринклс делает заметки и задает уточняющие вопросы.
Caramel Reviews Маленький паровозик , Уотти Пайпер, с новым рисунком Лорен Лонг.
Sprinkles: Давненько я не видел тебя с этой книгой, Карамель.
Карамель: Верно. Я давно не читал. Но это хорошая книга, если вам нравится помогать и тренировать.
S: А ты любишь и помогать, и тренировать! Неудивительно, что вам нравится эта книга!
К: Это потрясающая книга. Мне нравятся фотографии и вся история!
S: Так о чем это?
К: Это о поезде, полном вещей для хороших мальчиков и девочек, который едет через гору. Но у него ломается двигатель.
S: О, это печально. Тогда что происходит?
К: Все игрушки очень грустные. Они хотят добраться до хороших мальчиков и девочек и сделать их счастливыми.
С: Что тогда происходит?
C: Мимо проходит много поездов, и они не помогают поезду. До тех пор, пока не появится этот маленький синий паровозик, и его имя на самом деле Голубой паровозик!
Карамель читает Маленький паровозик , Уотти Пайпер, с новой иллюстрацией Лорен Лонг.
«Я не очень большой», — сказал Маленький Синий Паровозик. «Меня используют только для переключения поездов во дворе. Я никогда не был над горой». «Но мы должны перебраться через гору, пока дети не проснулись», — сказали все куклы и игрушки. Очень маленький паровозик посмотрел вверх и увидел слезы в глазах кукол. И она подумала о хороших мальчиках и девочках по ту сторону горы, у которых не было бы ни игрушек, ни вкусной еды, если бы она не помогала. Затем она сказала: «Я думаю, что смогу. Я думаю, что могу. Я думаю, что могу.» И она прицепилась к маленькому поезду.
S: Да, это классика, впервые опубликованная в 1930, и часть, где она говорит: «Я думаю, что могу. Я думаю, что могу. Я думаю, что могу.» действительно известен. Почему ты так думаешь, Карамель?
К: Потому что это заставляет людей хотеть помогать другим людям.
S: Да, несмотря на то, что Голубой Паровозик маленький и неопытный, она решает попытаться помочь. Это очень мило. И она может помочь, потому что думает, что может. Так что это еще и о…
К: …вере в себя! И я читаю эту книгу уже, наверное, в одиннадцатый раз!
С: Думаю, мы с тобой вместе читали об этом много раз Карамель!
C: Хм, наверное, тогда я читал ее гораздо больше раз.
S: Вы бы порекомендовали его другим маленьким кроликам и их большим людям?
К: Да, хотел бы. Это забавная книга для чтения с вашими большими людьми. В нашем случае это вы конечно Брызгаете.
С: Я знаю. Мне всегда нравилось читать тебе эту книгу. Мне нравилось повторять: «Я думаю, что смогу. Я думаю, что могу. Я думаю, что могу.»
C: «Пуф-паф-пых-пых!» Слышно, как поезд пыхтит.
S: Да, это действительно звучит как поезд, не так ли?
К: Да! А я люблю поезда! Но это все на этой неделе! Оставайтесь с нами, чтобы узнать больше о приключениях книжных кроликов!
Карамель рекомендует «Паровозик, который мог» Уотти Пайпер с новой иллюстрацией Лорен Лонг всем маленьким кроликам и их большим людям.
Caramel — моторная яхта длиной 31,08 м. Строителем яхты является Numarine из Турции, которая поставила суперяхту Caramel в 2010 году. Суперяхта имеет ширину 7,1 м, осадку 2,04 м и объем 179 GT.
Яхта с флайбриджем имеет дизайн экстерьера от Design Studio Spadolini S.r.l и Can Yalman, а ее интерьер был разработан студией Ciarmoli Queda Studio (CQS), а морская архитектура разработана Umberto Tagliavini — Marine Design & Services. На борту суперяхты Caramel могут разместиться до 10 гостей, а также 5 членов экипажа, включая капитана Caramel. Яхта Numarine 102 Caramel имеет корпус из стеклопластика и надстройку из стеклопластика. Она оснащена двумя двигателями Caterpillar Inc, которые обеспечивают ей крейсерскую скорость 25,0 узлов и максимальную скорость 30,0 узлов. Яхта развивает скорость 25,0 узлов. На борту яхты 12 000 литров топлива и 1 700 литров воды.
В рейтинге самых больших яхт мира суперъяхта Caramel занимает 5020-е место. Это 9-я по величине яхта, построенная Numarine. Владелец яхты Numarine 102 Caramel показан в SYT iQ и доступен только подписчикам. На SuperYacht Times есть две фотографии яхты Caramel.
Caramel в настоящее время не продается, но на данный момент в мире выставлено на продажу 2010 яхт. В настоящее время в мире выставлена на продажу 1 яхта Numarine 102 и 6 яхт Numarine 102 в мировом флоте суперяхт. Последний раз моторная яхта Caramel была продана в 2016 году. По данным нашей системы анализа рынка SYT iQ, она была одной из 579яхт, проданных в 2016 году. Неизвестно, есть ли на яхте Caramel информационно-развлекательная система для суперяхт от YachtEye.
Небольшой поселок в пятидесяти километрах от Ярославля знаменит тем, что в нем расположен главный российский центр микродвигателестроения – компания «Мастер Моторс». Уже одного этого достаточно, чтобы сесть в автомобиль и отправиться в Семибратово.
Александр Грек
Генеральный директор компании «Мастер Моторс» Анатолий Булгаков вспоминает, с чего все началось. В детстве он увлекался авиамоделизмом и через «Посылторг» (советская версия AliExpress) купил себе авиамодельный двигатель МК-16, мечту мальчишек, зачитывающихся «Юным техником» и «Моделистом-конструктором». Анатолий собрал к тому времени кордовую модель самолета «По-2» и рассчитывал ее запустить. Но, сколько ни пытался, двигатель не завелся, и Анатолий сильно расстроился. И дал себе слово, что, когда вырастет, будет делать такие двигатели, которые всегда будут заводиться.
Мастер и Маргарита
Прошло много лет, Анатолий Булгаков закончил МАДИ по специальности «двигатели внутреннего сгорания», попал по распределению в Ярославль, и в 1988 году, когда разрешили создавать кооперативы, вспомнил детскую мечту и задумал создать кооператив по производству модельных микродвигателей. Тем более что тема ему была хорошо знакома с детства. Пошел по кружкам технического творчества, нашел группу энтузиастов, скинулись деньгами, и в 1988 году основали кооператив «Мастер». Почему «Мастер»? «Мне хотелось, чтобы у нас работали только мастера своего дела, а с другой стороны, фамилия у меня Булгаков, – смеется Анатолий. – Так что если когда-нибудь появится дочерняя фирма, то будет «Маргарита»». Это была большая авантюра, так как в том же году в стране начались экономические проблемы. Людям стало не до модельных двигателей: денег не хватало на еду. Отечественные заказы прекратились, но тут Булгаков встретился с представителями французской компании, торгующей товарами для хобби. Увидев образцы продукции «Мастера», они в 1992 году приехали в Ярославль, побывали на производстве и заключили контракт. И следующие 13 лет «Мастер» занимался в основном экспортом: на внутренний рынок шло всего 2–3%. С 1988 по 2005 год под разными брендами во Францию, Германию, США было продано около 80 тыс. микродвигателей. В Ярославле микродвигатели не только производили, но и разрабатывали. Наши двигатели становились чемпионами Франции, занимали призовые места на чемпионатах Европы. Тем временем на мировом рынке появились китайцы, которые стали продавать свою продукцию значительно дешевле российской, и в 2005 году в «Мастере» тему закрыли и переключились на работу с крупными ярославскими предприятиями. Но мечта у Анатолия осталась.
Микродвигатель М-21 для автомоделей багги
В 2015 году доллар вырос, и в России опять стало выгодно производить такую продукцию. Ежегодно в страну завозилось около 50 тыс. двигателей для моделизма. Было решено возобновить производство и возродить компанию под именем «Мастер Моторс». Для снижения издержек пошли по пути западных компаний и вынесли цех из города в поселок Семибратово в полусотне километров от Ярославля. В это время государство начало поддерживать детское техническое творчество: наконец пришло понимание, что без внимания к этой сфере через несколько лет в стране просто не останется инженеров.
К концу 2015 года в отремонтированном здании «Мастер Моторс» выдал первую законченную деталь, а к маю 2016 года семь моделей, оснащенных двигателями компании, приняли участие в чемпионате мира в Австралии. О продукции «Мастер Моторс» узнали за пределами России, и пошли заказы из других стран. Нашим двигателям стали отдавать предпочтение спортсмены из десятков стран. Но сначала требовалось обеспечить микродвигателями организации технического творчества в России – только этот рынок потреблял до 2000 двигателей ежемесячно. Ну и постепенно компания собиралась вернуться на западные рынки.
Микродвигатель для авиамоделей М-46
С земли в небо
Если в 1990-е годы главной продукцией «Мастера» были автомодельные двигатели, то сейчас «Мастер Моторс» выпускает авиадвигатели. На взгляд дилетанта, разницы никакой. Но различия принципиальные, обусловленные условиями эксплуатации. С одной стороны, авиамодельный двигатель требует меньшего размера радиатора, поскольку предназначен для полетов. С другой стороны, надо учитывать, что набегающим потоком сильнее охлаждается передняя часть. А ведь деформация на несколько микронов приводит к резкому увеличению или уменьшению трения поршня. А так как колец нет, а компрессия происходит за счет очень точного сопряжения деталей, начинают «гулять» мощность и количество оборотов. Автомодельный двигатель работает, как правило, в капотированном режиме с резко изменяемыми нагрузками. И требования к крутящему моменту на валу тоже разные. На автомобильных моторах он должен быть больше, потому что привод идет на колеса. Не столько важны обороты, сколько момент на валу. А он зависит от диаметра поршня и его хода.
Сейчас «Мастер Моторс» выпускает два типа одноцилиндровых двигателей – дизельные и с калильным зажиганием. Услышав слово «дизель», я встрепенулся: такой сложный двигатель можно уменьшить? Оказалось, так во всем мире называют компрессионный двигатель типа советских МК-12 и МК-16, в котором топливовоздушная смесь воспламенялась от сжатия. Топливом в нем служила смесь этилового эфира, минерального масла и керосина примерно в равных пропорциях. Кстати, самым лучшим авиамоделисты считают осветительный керосин. Двигатели с калильным зажиганием, где воспламенение топливовоздушной смеси происходит в конце такта сжатия от предварительно разогретой калильной головки, выигрывают за счет простоты и непревзойденной компактности, но они несколько дороже. Зимой калильный двигатель завести быстрее. С другой стороны, для запуска дизеля достаточно просто несколько раз провернуть винт, не надо раскалять калильную головку. В общем, есть сторонники и тех и других моторов. Но из-за применения эфира во многих странах, например в США, дизельные двигатели запрещены. В России тоже достать эфир довольно проблематично, хотя запретов на компрессионные двигатели нет. Хотя тот же метиловый спирт, который входит в состав топлива для калильных двигателей, тоже просто так в магазине не купишь.
Микродвигатель М-21XP для автомоделей багги
Работают в «Мастер Моторс» очень быстро – от чертежа до металла проходит около месяца. Еще месяц на доводку. Летчиками-испытателями служат члены московского авиамодельного клуба «Школа высшего спортивного мастерства «Высота»», спортсмены мирового уровня. Все их замечания мгновенно учитывают на производстве. Опытные образцы микродвигателей проходят самые тщательные и взыскательные испытания. Несмотря на то что принципиально авиамодельные двигатели не изменились со времен МК-12, это совершенно иные моторы. Появились совсем другие материалы: например, если раньше для поршней использовался чугун, то сейчас – современные алюминиевые сплавы. Очень сильно увеличилась точность изготовления. Например, уплотнительные кольца в двигателе отсутствуют за счет очень точного сопряжения поверхностей гильзы и поршня. Причем на поршне и гильзе есть конус, и в верхней точке они замыкаются почти намертво. Поэтому они должны быть произведены с ювелирной точностью: 5 микрон для них очень грубо. На «Мастер Моторс» есть даже отдельные специалисты, которые занимаются только притиркой пары «поршень – гильза» для микродвигателей, предназначенных для спорта высоких достижений.
Микродвигатель для авиамоделей воздушного боя «Мастер-2,5»
Гибридные мечты
Еще в далеком 1999 году в компании была разработана первая в мире гибридная автомодельная трансмиссия. Что она собой представляла? Двигатель, приводящий во вращение генератор, с которого электричество раздается на мотор-колеса, как в гигантском БелАЗе. Высокооборотистый модельный микродвигатель (25–35 тыс. оборотов в минуту) позволяет сделать очень маленький генератор. К сожалению, тогда на эту разработку не нашли инвесторов. Но идея не умерла. Сейчас разрабатываются портативные ранцевые электростанции мощностью 1–3 кВт, где будут стоять его высокооборотистые двигатели. «Такая мощность в одних руках!» – мечтает Анатолий Булгаков.
В ближайшее время «Мастер Моторс» планирует выйти на выпуск 2000 двигателей в месяц. На сегодняшний день микродвигатели компании становились чемпионами страны, Европы и мира. Их покупают почти во всех странах земного шара, где есть авиамодельный спорт. А сам Анатолий мечтает о новых современных станках, которые позволят ему делать и вовсе невероятные вещи. Прощаясь, спрашиваю напоследок: «А почему в детстве двигатель не завелся?» «Так там между поршнем и гильзой можно было палец засунуть», – смеется Булгаков.
Вопрос — ответ
Уважаемые клиенты! Мы выбрали для Вас самые часто задаваемые вопросы и заранее подготовили на них ответы. Если же вы не найдете ответ на свой вопрос, или у вас появятся еще вопросы — звоните, мы с радостью поможем.
До скольки вы сегодня работаете?
Магазин работает ежедневно, пн-пт с 10:00 до 20:00, сб-вс с 10:00 до 17:00. Без перерыва на обед. В случае изменения режима работы, необходимая информация будет отражена на главной странице сайта магазина.
Какая модель лучше: с двигателем внутреннего сгорания, или с электро?
Плюсы есть у обоих типов двигателей. Модели с электромотором требуют меньшего обслуживания. На качество их работы не влияют погодные условия, в отличии от двигателей внутреннего сгорания. Однако вы полностью зависите от количества и емкости силовых аккумуляторов. В свою очередь модели оснащенные ДВС несколько сложнее в обслуживании, но с другой стороны время эксплуатации модели практически ни чем не ограничивается, а рев двигателя и дым из глушителя, добавляют реалистичности! Поэтому не существует однозначного мнения- есть приверженцы моделей с двигателем внутреннего сгорания, и есть ценители моделей с электромотором. Чьи ряды пополните вы- решать вам.
Какая самая быстрая радиоуправляемая машина?
В среднем, скорость большинства автомоделей варьируется в диапазоне 30-80 км/ч. Но это далеко не предел. Существуют различные классы автомоделей, в том числе модели для туринга- скоростного прохождения трассы. Представители данного класса имеют выдающиеся скоростные характеристики, например модель TRAXXAS Nitro 4-Tec разгоняется до 120 км/ч. Но для того, что бы достичь таких значений необходимы навыки управления скоростными моделями, качественно настроенный мотор и хорошее дорожное покрытие.
Хочу купить запчасть для своей модели. У вас есть?
Все фирмы выпускающие радиоуправляемые модели предлагают широкий спектр запчастей и тюнинг для модельной техники которую они выпускают. Это является одной из ключевых особенностей отличающих радиоуправляемые модели от игрушек. Штатные и опциональные детали можно приобрести в специализированных магазинах, но далеко не у каждого производителя есть официальные представители в России, которые поставляют в нашу страну запчасти и комплектующие. Мы предлагаем полный ассортимент запасных частей для моделей представленных в нашем магазине. Так же мы готовы доставить под заказ любые запчасти предлагаемые нашими поставщиками.
Какой самолет самый простой в управлении?
Самый простой в управлении самолет относится к классу «тренеры». Благодаря верхнему расположению крыла, модели этого класса наиболее устойчивы в полете и имеют прочную конструкцию рассчитанную на жесткие посадки. Кроме того, вы можете дополнительно установить на вашу модель самолета систему стабилизации, которая будет помогать начинающему пилоту.
Как управлять моделью по камере?
First Person View (FPV) — вид от первого лица. Такой аббревиатурой называют одно из направлений радиоуправляемых моделей. В данном случае осуществляется не только управление моделью с помощью передатчика (пульта), но и приём с модели видео изображения по отдельному радиоканалу в режиме реального времени. Пилот, управляющий моделью, видит изображение, получаемое с видеокамеры при помощи устройств отображения, такими как монитор, видео-очки или экран мобильного устройства: телефон, планшет. Моделью-носителем FPV-системы может стать практически любая модель самолета, мультикоптера, катера или машины.
При управлении по камере для чего нужна OSD-система?
OSD (On-Screen-Display– отображение информации на экране) позволяет выводить на экран полетную информацию полезную для пилота: высота, направление, скорость, напряжение и ток потребления от бортовой батареи, расстояние от «дома» и многое другое. При этом сбор данных осуществляют специальные датчики. Кроме вывода на экран, полученная информация может быть использована системой автопилота (на летающих моделях) для возврата в точку взлета или для полёта по заданному маршруту.
Какой бензин используется для заправки радиоуправляемой модели?
Если модель оснащена калильным двигателем, то используется не бензин, а специальное горючее- nitro топливо, состоящее из спирта, масла и различных присадок, повышающих мощность. Такое горючее продается в канистрах разной емкости и уже готово к использованию. Если модель оснащена бензиновым двигателем с искровой свечей зажигания, то для такого мотора топливо надо приготовить самостоятельно. В его состав входит бензин АИ-92 и масло. Пропорции этих компонентов указаны производителем в инструкции по эксплуатации вашей модели или двигателя (если он приобретается отдельно).
Для чего нужен накал свечи (цанга)?
Двигатели внутреннего сгорания калильного типа, которыми оснащены многие модели, имеют свечу накаливания. Она является катализатором взрыва топливно-воздушной смеси. Что бы спровоцировать запуск ДВС необходимо подать напряжение на свечу с помощью цанги. Другими словами, цанга- это своеобразный ключ зажигания, который необходим при каждом новом запуске вашего двигателя.
Какой ресурс у калильных свечей?
Ввиду того, что калильные свечи работают в экстремальных условиях, при высоких температурах, их ресурс не высок, и производителями не регламентирован. Мы рекомендуем всегда иметь запасные свечи для вашего двигателя.
Нужно ли балансировать воздушные винты?
Любой винт является условно сбалансированным, и требует индивидуальной балансировки, путем удаления (при помощи наждачной бумаги) лишнего материала с более тяжелой лопасти. Для этой операции мы рекомендуем приобрести магнитный, или ручной балансир.
Какой ресурс у двигателя внутреннего сгорания (ДВС)?
Для достижения длительного срока службы и для получения максимальных характеристик двигатель должен пройти правильную процедуру обкатки. Так же важно исключить попадание в него инородных частиц. В противном случае это гарантированно приведет к повреждениям поршневой группы, что и будет являться полной выработкой ресурса мотора. В зависимости от того, насколько грамотно вы будете эксплуатировать ваш ДВС и зависит его ресурс. Его можно «загубить» за 5 минут, а можно эксплуатировать долгие годы. Именно поэтому производители не указывают моторесурс в описании своих двигателей внутреннего сгорания.
Чем отличается коллекторный мотор от бесколлекторного?
В моделизме находят широкое применение коллекторные и бесколлекторные электродвигатели. Коллекторные моторы (щеточные, двигатели постоянного тока (ДПТ)) широко применяются на авто и судомоделях, где нет столь жёстких требований к минимальной массе двигателя. Данный тип двигателей прост в изготовлении и имеет низкую цену, но и не лишен ряда изъянов, связанных со щеточно-коллекторным узлом (ЩКУ), таких как искрение, помехи и износ щёток. На летающих моделях широко используются бесколлекторные электромоторы. Обмотки в таком двигателе находятся на статоре (неподвижная часть двигателя), а ротор оснащён мощными постоянными магнитами. Коммутацию обмоток в них осуществляет не механический коллектор (щетки), а специальный электронный регулятор. Такая конструкция значительно повышает КПД мотора и позволяет получать высокую мощность при гораздо меньших размерах и массе по сравнению с коллекторным мотором. Бесколлекторные двигатели являются хорошей альтернативой двигателям постоянного тока, и имеют ряд плюсов: высокие энергетические показатели (КПД выше 90 %), отсутствие узлов, требующих частого обслуживания (коллектора), большой срок службы и высокая надёжность за счёт отсутствия скользящих контактов.
Для чего нужен симулятор?
Симулятор достаточно точно имитирует полет радиоуправляемой модели, благодаря чему вы можете освоить азы управления самолетами и вертолетами. Нарабатывая навыки на виртуальных моделях вы экономите свои деньги, т.к. каждое падение настоящей модели повлечет за собой расходы на покупку деталей и материалов для ремонта. Кроме того, симулятор будет полезен пилотам желающим расширить и качественно улучшить свои навыки пилотирования.
У вас можно приобрести товар в рассрочку, или в кредит?
У нас нет такой услуги, но вы можете оформить кредитную карту в банке и с ее помощью расплатиться у нас в магазине.
Schroeder по моделированию двигателя
by Roger J Schroeder
Последнее обновление: сентябрь 2009 г.
Индекс
ВВЕДЕНИЕ
ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ТРЕБУЕТСЯ НАВЫК
ПОКУПКА СТАНКА
Подержанные токарные станки
Новые токарные станки
ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ДЛЯ СТАНКА
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
МАТЕРИАЛЫ
ПРОЕКТЫ
ТРЕБОВАНИЯ К РАБОТЕ
Детали должны подходить друг к другу
Цилиндр сжатия
Компрессия картера
Система зажигания
Топливо должно быть подано
ЗАКРЫТИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Для многих из нас создание собственного авиационного двигателя было давней целью. Идея о том, что мы можем создать миниатюрный двигатель, который работает и производит полезную мощность, очень привлекательна. Однако многие потенциальные строители задаются вопросом, действительно ли они могут это сделать. Мой ответ таков: если я могу построить приличный двигатель и заставить его работать, то сможет любой.
Следующие страницы основаны на опыте сборки двигателя моими друзьями и мной.
ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Теперь, чтобы быть практичным, для сборки собственного двигателя требуется токарный станок по металлу и некоторый опыт его эксплуатации. Больше ничего не требуется, если у вас есть фрезерная насадка для токарного станка. Мой основной станок — токарный станок Logan 9 x 18 с приспособлением для фрезерования инструментов Palmgren … Моим первым двигателем был Schroeder Twin, в котором для упрощения работы использовались купленные в магазине поршни и цилиндры Cox. Это было в 1965. Затем последовали другие более сложные проекты, и Логана было достаточно, чтобы справиться с ними всеми.
ТРЕБУЕТСЯ НАВЫК
Мастерство — это, прежде всего, установка ума на то, что вы можете это сделать. Вы должны придавать мало значения времени и подчеркивать гордость за выполнение работы в меру своих возможностей. С таким настроем вы можете потратить час на полировку шатуна только потому, что вы гордитесь его внешним видом, когда закончите. У квалифицированного мастера, вероятно, куча отходов больше, чем у других, потому что он не будет оставлять себе детали, которые представляют собой меньше, чем он способен произвести. Ремесленник также знает, как выйти из беды, однажды встретившись с ней.
Навык — это тоже процесс обучения. Лучший способ научиться — начать резать металл. Начните с простых проектов и переходите к более сложной работе по мере приобретения навыков. Вы можете отказаться от некоторых деталей по пути, но потеря времени будет небольшой по сравнению с наградами за обучение. Вы не можете приобрести навык, покупая книги. Книги могут дать идеи для экспериментов. Вы приобретаете мастерство, делая.
Книга, которая дает много хороших идей о выборе токарного станка, его настройке и эксплуатации, называется «Токарный станок любителя» Л. Х. Спэри. Это английская книга, опубликованная:
Публикации TEE
Фосс, Фосс Уэй,
Nr Leamington Spa,
Уорикшир, CV31 1XN,
Англия
(см. страницу поставщиков)
Веб-сайт Рона Чернича является ценным ресурсом для производителей моделей двигателей, поскольку на его страницах содержится огромное количество информации. Недавно Рон реорганизовал материал и добавил поисковую систему, чтобы упростить поиск ответов на ваши вопросы. Особенно ценно новое дополнение «Как сделать». Чтобы найти его, перейдите на веб-сайт по адресу:
http://modelenginenews.org
На левом сайте появится меню; нажмите «Ресурсы», а затем нажмите на подменю «Как?»
ПОКУПКА СТАНКА
Какой токарный станок вам нужен? Не соглашайтесь ни на что меньшее, чем токарный станок, который может нарезать резьбу. Если вы не можете обрезать темы, вы действительно ограничены в проектах, которые вы можете попробовать. Американские нити теперь подходят для тех из нас, кто живет в США. Желательна возможность нарезания метрической резьбы. Постарайтесь получить набор сменных шестерен, который позволит вам делать и то, и другое.
Кроме того, купите токарный станок с поворотом на 9 или 10 дюймов, если ваш бюджет позволяет. Лучше подержанный токарный станок на 9 или 10 дюймов в хорошем состоянии, чем новый токарный станок на 3 дюйма. Однако попросите кого-нибудь с опытом помочь вам оценить бывшие в употреблении токарные станки. Изношенный и изношенный токарный станок будет стоить дорого, чтобы привести его в приемлемое состояние.
Подержанные токарные станки
Я считаю, что мой Логан — идеальный токарный станок для домашней мастерской. Однако их не так много, и нынешние владельцы не склонны продавать. Саут-Бенд — отличный выбор. Вокруг есть старые токарные станки Саут-Бенда в неплохом состоянии, но будьте осторожны с поврежденным оборудованием. Не покупайте подержанный токарный станок, в котором нет всех переключающих передач или он неполный. Приобрести необходимые детали будет дорого.
Есть также много бывших в употреблении токарных станков Atlas и Sears Craftsman. Они не такие тяжелые, как токарные станки Logan и South Bend, но они способны работать с хорошей точностью, если вы не пытаетесь делать «героические» разрезы. Выбирайте старые модели, выпущенные до 1980 года.
Другими хорошими бывшими в употреблении токарными станками являются LeBlond, Sheldon, Harding и English Myford. Здесь речь идет о какой-то дорогой технике.
Прежде чем платить деньги за подержанный токарный станок, возьмите его в руки. Попробуйте встряхнуть шпиндель и все слайды. Если вы можете переместить что-либо в направлении, в котором оно не должно двигаться, значительно снизьте цену предложения. Направляющие на станине станка содержат неизгладимую память об уходе за станком. Прочтите запись. Если способы были нарушены, то же самое произошло и с остальным токарным станком.
Также помните, что цена новых импортных токарных станков ограничивает цену бывших в употреблении токарных станков, при условии сопоставимого оборудования.
Новые токарные станки
Восточные токарные станки сейчас довольно хороши и имеют разумную цену, однако перед покупкой проверьте все характеристики. Особенно проверьте градуированные корма. Некоторые из них метрические, замаскированные под имперские. Поговорите с кем-нибудь, у кого он есть. Enco предлагает небольшой 6-дюймовый. импортный токарный станок примерно за 1000 долларов и мини-токарный станок 7×10 дюймов за 500 долларов или меньше в продаже. За 2000–2500 долларов вы можете приобрести импортный токарный станок 10 x 36 дюймов с сертификатом проверенной точности. Английские токарные станки Myford являются одними из Лучший.
Меня не впечатляют продаваемые комбинации токарных, сверлильных и вертикально-фрезерных станков, потому что я не уверен, что они могут хорошо выполнять все эти различные работы.
У моего хорошего друга Рэнди Райана есть восточный мини-токарный станок и мини-мельница. Вот его комментарии о них:
«Токарный станок от Harbour Freight. Он поставляется с 3-х кулачковым патроном (с фланцем) с внутренними и внешними кулачками, патроном задней бабки типа Jacobs (очень дешевый, но пригодный для использования), установленным на конической оправке и вращающимся центром. имеет подручник револьверного типа, который индексируется в 4 положениях 90 градусов друг от друга, 5/16 инструментов. Он также поставляется с набором сменных шестерен для нарезания американской резьбы, и я думаю, что доступен метрический набор. Отдыхов нет, но они такие короткие, что они вам почти не нужны. Он имеет твердотельный контроль скорости с прямым и задним ходом.
Единственное, хотелось бы, чтобы он работал немного медленнее при нарезании резьбы, иногда приходится закручивать винт и накручивать вручную, особенно маленькую внутреннюю резьбу. Шпиндель проходит около 3/4 дюйма, а 3-х кулачковая часть проходит только 5/8 дюйма. Он также сужается и может использоваться с цангами, если вы построили дышло и т. д. Не могу вспомнить конус, но могу достать, если хотите. Шпиндель установлен на шарикоподшипниках с глубокими канавками, которые упакованы и уплотнены.
В Little Machine Shop есть все запасные части для него, а также 14-дюймовая станина и винт, так что вы можете расширить его. Я собирался сделать это, но решил, что лучше подожду и вернусь к более крупному станку.
Мельница Harbour Freight немного менее впечатляющая, чем токарный станок, хотя опытная рука может заставить ее работать. Он ужасно гибкий, а прямоугольность столбца сомнительна. Мне пришлось раскачивать колонну, чтобы влезть в трамвай. Теперь он находится в пределах 0,001 дюйма от 4 дюймов по осям X и Y. Не лучший результат, но, поскольку большая часть моей работы составляет примерно 1/2 этой высоты, я могу сделать на нем довольно приемлемую работу.
Он также имеет полупроводниковую регулировку скорости и заднюю передачу. № 2 Морзе в шпинделе и всего около 1 1/8 полезного хода пера. Винт для подачи пиноли нечетный, градуировка выполнена с шагом 0,002. Он поставляется только с патроном, идентичным тому, который шел в комплекте с токарным станком.
Если бы я хотел сделать это снова, я бы предпочел более крупную и более обычную машину. У них есть довольно симпатичная крошечная универсальная коленная мельница, но она стоит около 1400 долларов, прежде чем вы купите инструмент для нее. В целом я с ним справляюсь, но пользоваться им не очень приятно. В Little Machine Shop также есть все детали для обслуживания…»
Цена является справедливым показателем качества и стоимости. Загляните в каталоги (см. Поставщики: Инструменты и оснастка).
Посмотрите его, прежде чем покупать, или поговорите с тем, у кого он есть. Производитель или дилер должны быть готовы предоставить список (только довольных) владельцев. Относитесь серьезно к любым негативным комментариям. Нынешний владелец не будет слишком критично относиться к своему решению о покупке станка.
ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ДЛЯ СТАНКА
Просто голый токарный станок многого не даст. Вам понадобятся биты, расточные оправки и держатели для них. Мне нравятся фрезы с твердосплавными напайками. Они уже сформированы и служат долго. Пока вы этим занимаетесь, вам понадобится шлифовальный круг, способный обрабатывать карбид до битов. Заточка насадок своими руками очень сложна. Купите или соберите приспособление, которое будет удерживать насадки для инструментов, пока вы их формируете и затачиваете. Тот, который я построил несколько лет назад, действительно улучшил мои инструменты и, в свою очередь, мою поверхность.
Далее вам понадобятся сверла и патроны для сверла. Купите патрон задней бабки в стиле Джейкобса. Не спешите покупать сразу полный набор дробных, числовых и буквенных упражнений. Сначала купите скромный набор обычных размеров и добавляйте больше по мере необходимости. Лучше поставщик платит за инвентарь инструмента, чем вы. То же самое для разверток, метчиков и плашек.
Мы еще не закончили. Вам нужно что-то, чтобы держать работу. Четырехкулачковый патрон необходим. Возьми большой. Цанги хороши, но можно строить двигатели и без них. 5-дюймовый. трехкулачковый центрирующий патрон — очень удобное устройство, а некоторые импортные патроны имеют разумную цену. У меня есть китайский 5-дюймовый патрон, который центрируется в пределах 0,002 дюйма TIR.
Вы можете значительно расширить возможности своего токарного станка с помощью фрезерной насадки, которую я очень рекомендую. Получите самый большой размер Palmgren, который подойдет для вашего токарного станка. Они дорогие, но, поверьте мне, вы никогда не пожалеете, что выложили деньги за этот. Вы можете купить несколько концевых фрез, а также сделать несколько фрез. Теперь у вас есть токарный станок, фрезерный станок, сверлильный станок и расточной станок.
Купить набор центровочных сверл. Помимо сверления центров токарных станков, используйте их для запуска каждого просверленного отверстия. Спиральные сверла часто блуждают, и начало отверстия центральным сверлом гарантирует, что спиральное сверло начнется в нужном месте.
Не покупайте дорогую шлифовальную машину. Вы можете улучшить отделку поршней, цилиндров и валов путем притирки. Вы можете приспособить двигатель Dremel к своему резцедержателю и/или фрезерной насадке для легкого шлифования и сверления.
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ
Вы должны уметь измерять изготавливаемые детали. Получите хороший микрометр от 0 до 1 дюйма. Купите тот, у которого есть нониус, который позволит вам оценить до 0,0001 дюйма, или один из электронных микрометров. Электронные микрометры невероятно точны.
Штангенциркули с циферблатом также обязательны. Их можно использовать там, где не требуется высокая точность, и они полезны для размеров более 1 дюйма, измерения глубины и измерения внутренних диаметров. Циферблат намного легче читать, чем ствол микрофона.
Вам понадобится циферблатный индикатор для центрирования детали в патроне, проверки конусности, обнаружения неровностей и измерения смещения шатунной шейки. Получите тот, у которого есть 1 дюйм путешествия. Заодно купите магнитную базу.
Получите набор телескопических измерительных приборов для измерения внутреннего диаметра. Микрофон, штангенциркуль, индикатор часового типа и набор телескопических измерительных приборов (все импортные) можно купить по цене от 25 до 40 долларов за штуку, и этого будет вполне достаточно для домашнего магазина.
Первоначально для прессовой посадки и плотной посадки вы будете обрабатывать или притирать сопрягаемые детали по размеру с помощью метода резки и проб. Нет ничего плохого в том, чтобы вырезать и пробовать. Производители часов работают таким образом уже 100 лет. Это просто требует времени, и вы можете выбрасывать часть время от времени.
Если вы можете позволить себе большее количество измерительных инструментов лучшего качества, вы можете быстро обработать свои детали и пропустить все этапы, кроме резки и испытания, кроме последних. Мне нравятся измерительные инструменты Starrett. Я обнаружил, что вы можете купить хорошие бывшие в употреблении инструменты Starrett на eBay примерно по цене новых. Они очень точны и сохраняют свою стоимость при перепродаже, если вместо этого вы решите заняться гольфом.
МАТЕРИАЛЫ
Использование хорошего материала почти так же важно, как наличие хорошего станка. Заготовка из свинцовой стали доставляет удовольствие при обработке и стоит вложений. Компоненты двигателя модели обычно не должны быть особо прочными. Изготовление коленчатого вала из буровой штанги может быть настоящей болью и пустой тратой времени. Изготовьте его из свинцовистой стали и упрочните места повышенного износа. Я всегда закаливаю поверхности кулачков и приводные шайбы. Если вам нужна более прочная сталь, которую не нужно подвергать термообработке, приобретите «Stress Proof». Машины Stress Proof очень хороши и очень прочны.
Для цилиндров мне нравится освинцованная сталь C12L14. Так делают многие производители коммерческих двигателей. Для поршней попробуйте освинцованную сталь 4140 или Stress Proof. Некоторым нравится чугун высокого качества. Если вы собираетесь много бегать, используйте Stress Proof.
Алюминиевый сплав 2024 прочен и легко обрабатывается, особенно если на него нанести немного смазочно-охлаждающей жидкости. Чистый алюминий плохо поддается механической обработке. Он отрывается кусками, и инструменты, как правило, впиваются в него. Если вам нужно вырезать глубокие ребра охлаждения из алюминия, купите немного алюминия 2011-T3 для свободной обработки.
Латунь для свободной резки, CA360, режется как масло и прекрасно обрабатывается. Несколько хорошо обработанных латунных деталей сделают ваш двигатель красивым, а вас — еще лучше.
Купите банку состава Kasnit для поверхностного упрочнения . С его помощью и пропановой горелкой вы можете упрочнить поверхность деталей из мягкой стали, таких как кулачки и приводные шайбы. У меня есть поршни с поверхностной закалкой, но устранение деформации обычно удаляет части твердой поверхности.
Хорошие материалы в небольших количествах можно заказать по почте через Интернет. Видеть Страница поставщиков: Материалы.
ПРОЕКТЫ
Простой калильный или дизельный двигатель будет хорошим проектом для первого двигателя. С ними вам не нужно беспокоиться о создании системы искрового зажигания и обеспечении ее работы.
Обязательно посетите веб-сайт Рона Чернича, где можно найти изображения двигателей, описания, помощь в сборке и проектировании.
ТРЕБОВАНИЯ К ЭКСПЛУАТАЦИИ
Предполагая, что у вас есть инструменты и вы начинаете проект, есть пять основных требований, которые вы должны учитывать при создании работающего двухтактного двигателя. Они есть:
Детали двигателя должны подходить друг к другу и свободно вращаться.
Должна быть хорошая компрессия в цилиндрах
Должна быть хорошая компрессия картера
Система зажигания, искровая, дизельная или накаливания должна быть эффективной
Топливо должно подаваться в двигатель
Каждое из этих четырех правил подробно описано ниже.
1. Детали должны соответствовать
Изготовить одну деталь двигателя несложно. Становится сложнее сделать две детали, которые подходят друг к другу и свободно движутся. У меня есть тенденция собирать вещи с очень небольшим зазором. Боюсь, что сниму слишком много металла и испорчу деталь. В результате я трачу некоторое время на притирку деталей, чтобы уменьшить трение. Вы должны иметь части в правильном выравнивании. Никакая обкатка не поможет частям, которые не выровнены. Избежать неприятностей можно, соблюдая следующее:
Приведите вещи в порядок. Диаметр цилиндра должен быть 90 град. к подшипнику коленчатого вала. Цилиндр также должен располагаться по центру шатунной шейки. Коренной подшипник и шатунные шейки должны быть параллельны. Отверстия штока должны быть параллельны. Не полагайтесь на свой глаз, чтобы сделать надрезы и отверстия в правильном направлении. Используйте встроенную точность вашего токарного станка и ваших измерительных инструментов, чтобы выровнять детали. Обратите внимание на конические шейки или подшипники.
Обеспечьте достаточные рабочие зазоры. Особенно это касается небольших двигателей. Убедитесь, что стержень не трется о внутреннюю часть картера. Для двигателей с подшипниками скольжения коленчатого вала передний и задний зазор должен составлять от 0,005 до 0,010 дюйма. Подшипники коленчатого вала могут иметь радиальный зазор около 0,001. То же самое с шатунами. Прилегание поршня к цилиндру должно быть плотнее, особенно при посадке внахлест. Подробнее об этом уместно в обсуждении правила №2.
По возможности избегайте ручной подачи. Круглая часть не останется круглой при шлифовке, а плоская часть не останется плоской. Заточите режущие инструменты, как описано в книге Спэри, и ваши поверхности можно будет подогнать по размеру и отполировать наждачной бумагой, хорошим арканзасским камнем или притиркой.
2. Цилиндр сжатия
Компрессия в цилиндре зависит от уплотнения между поршнем и цилиндром. У дизеля должна быть действительно хорошая герметизация. Некоторые строители предпочитают поршневые кольца, но мне нравится притирать поршень и цилиндр, потому что правильно изготовить маленькие поршневые кольца сложно. Несложно изготовить из алюминия простые внутренние и внешние притирки, зарядить их алмазным компаундом и притереть поршень и цилиндр. Я обрабатываю сопрягаемые поверхности и оставляю около 0,001 для удаления притиркой. Поршень и цилиндр притираются отдельно и только в последнюю очередь работают вместе. Притирка проходит быстро, и в результате поршни и отверстия получаются прямыми, круглыми и имеют действительно хорошую отделку. Купите алмазную притирочную пасту с зернистостью 36 (класс быстрой притирки) в Enco или Travis Tool. Немного длится очень долго.
Покойный Джордж Олдрич убедил меня уменьшить диаметр цилиндров. Дно должно быть от 0,0005 до 0,001 дюйма в диаметре. чем верхний (0,0005 для двигателей A). Вы просто тратите больше времени на притирку нижней части отверстия, чем верхней, чтобы получить коническое отверстие. Также сузьте поршень примерно на 0,0002. Сужение обеспечивает наибольшую посадку в верхней части хода, где давление сгорания является самым высоким. Поршень должен входить туго (нулевой зазор) в верхней части своего хода. Затем конический поршень подходит как замковый камень. Свободная посадка в нижней части уменьшит трение и облегчит запуск двигателя.
Конус также является важным преимуществом при установке поршня. Сначала закончите коническое отверстие, а затем притрите поршень, пока он не войдет в коническое отверстие. Тогда вы знаете, что необходимо уменьшить диаметр поршня еще примерно на 0,0005–0,0010 дюйма. Немного притерите (10 сек.), а затем попробуйте поршень в отверстии. Вы можете оценить прогресс, очистив обе детали и определив, насколько поршень входит в отверстие. Прекратите притирку, когда поршень плотно прилегает к верхней части хода. Прежде чем я начал сужать отверстия, я не мог измерить, как продвигается притирка, и поэтому сделал много поршней, которые были слишком маленькими.
3. Компрессия картера
Сжатие картера так же необходимо, как и сжатие цилиндров. Без него картер не может работать как насос, который всасывает свежий воздух и топливо, сжимает их и нагнетает смесь в цилиндр. Двигатель с недостаточным сжатием картера сработает один раз, но не последовательно.
Для проверки компрессии картера снимите головку (и контрпоршень, если дизель) с двигателя и медленно проверните коленчатый вал. Вы должны почувствовать сжатие картера при движении вниз и услышать «пыхтение» воздуха, когда открывается перепускное отверстие. Вы должны чувствовать сопротивление при движении вверх, пока не откроется впускное отверстие, а затем вы должны услышать «хлопок», когда отверстие откроется и воздух устремится в картер. Если вы не слышите и не чувствуете всего этого, выясните, почему.
Распространенными причинами плохой компрессии картера являются утечки через, вокруг или между следующими элементами:
A Прокладка задней панели
Подшипник коленчатого вала со слишком большим зазором
Поршень со свободной посадкой
Впускной, выпускной и/или перепускной порты
Прокладка основания цилиндра
Слишком большой конус цилиндра
Для тех двигателей, в которых цилиндр проскальзывает в картер, посадка очень важна из-за потенциальной утечки между отверстиями. Берт Страйглер показал мне, что если это подозреваемая проблема, ее можно легко устранить, нанеся тонкий слой прокладочного материала красного RTV вокруг цилиндра в месте его контакта с корпусом. Тонкий слой силиконовой смазки также подойдет, и он не такой грязный, как RTV.
Чтобы получить преимущества хорошего сжатия картера, синхронизация портов должна быть разумной. Следуйте размерам вашего дизайна. В качестве проверки, для поршневого двигателя с портами следующие значения продолжительности являются консервативными:
Вход 90 град. (для портирования поршня)
Выхлоп 130 град.
Передача 110 град.
Валовые и дисковые поворотные клапаны должны открываться одновременно с закрытием выпускного отверстия и оставаться открытыми до верхней центральной точки.
4. Система зажигания
Дизельное топливо воспламенится, если в вашем топливе содержится значительное количество эфира, а двигатель имеет хорошую компрессию в цилиндрах. Момент зажигания регулируется степенью сжатия, которая регулируется положением противоположного поршня. Обкаточное дизельное топливо будет состоять из следующего:
Одна часть касторового масла
Одна часть эфира (это 25 % эфира; до 35 % или более для диаметров отверстий менее 1/2 дюйма)
Две части дизельного топлива № 2 (грузовое топливо)
(опционально) 1-1/2 % гексилнитрата для улучшения воспламенения
Эфир трудно или невозможно получить. Для некоторых двигателей работает пусковой эфир John Deere; в нем от 70 до 80% эфира. Возьмите аэрозольный баллончик и поставьте его в морозильную камеру. Когда баллончик остынет, выйдите на улицу и распылите жидкий эфир в подходящую емкость. Имейте в виду, что не весь пусковой эфир двигателя имеет высокое содержание эфира.
Топливо накаливания воспламенится, если у вас хорошая компрессия в цилиндре, свежее коммерческое топливо накаливания с содержанием нитрометана 10% или лучше (особенно для небольших двигателей) и исправная свеча накаливания, подключенная к аккумулятору, обеспечивающему полные 1 1/2 вольта. . Степень сжатия и содержание нитрометана регулируют угол опережения зажигания. Бензин/масло или спирт/касторовое масло загорятся искровым зажиганием, если у вас есть достаточная компрессия в цилиндре, хорошая свеча зажигания и система зажигания, которая выдает искры длиной 1/4 дюйма на всех рабочих скоростях. Типовая схема подключения системы зажигания показана на чертеже «А».
Момент зажигания обычно регулируется вращением узла таймера. Для запуска воспламенение должно происходить в верхней части хода. Должно быть около 30 град. аванса, доступного с этой точки. Я использую смесь 3 к 1 неэтилированного бензина и 70 мас. масла с добавлением примерно 5 % эфира для придания летучести. Топливо на спиртовой основе работает холоднее и обеспечивает большую мощность.
Важнейшим элементом являются точки воспламенения. Должно быть большое натяжение пружины, иначе наконечники будут подпрыгивать на кулачке на рабочей скорости. Точки должны закрываться, а затем открываться чисто при каждом вращении кривошипа. Я обнаружил, что время, в течение которого точки находятся вместе (пребывание) перед разрывом, очень важно. Выдержка должна быть не менее 70 градусов вращения кривошипа. Если выдержка слишком короткая, двигатель может плохо работать в двухтактном режиме и не реагировать на опережение зажигания.
Стало трудно найти контакты с вольфрамовыми наконечниками. Некоторые строители сделали наконечники из вольфрамового сварочного стержня, но если вы не собираетесь много бегать, хорошо подойдут контактные наконечники из закаленной стали.
Точки двигателя моделей, разработанные как автомобильные точки зажигания, имеют наилучшие шансы на успех. Примером могут служить двигатели McCoy, Hornet, OK, Super Cyclone и Atwood Champion. Эти точки имеют жесткий подвижный рычаг и отдельную пружину для закрытия точек. В некоторых конструкциях таймеров пружина и подвижный рычаг объединены в одну часть. Это может привести к проблемам, если только пружина не находится далеко позади неподвижного конца подвижного рычага, и рычаг не изгибается посередине. Двигатели Bunch имели комбинацию пружины и рычага, и они всегда работали очень хорошо. Если вы сомневаетесь в своем дизайне, скопируйте дизайн, который работает. Эффект Холла, транзисторные системы зажигания хорошо работают на модельных двигателях.
Также требуется хорошая свеча зажигания. Информацию о новых свечах зажигания и компонентах зажигания см. на странице поставщиков: Катушки и компоненты зажигания.
5. Топливо должно быть поставлено
Уровень в топливном баке должен быть примерно на 1/4 дюйма ниже отверстия подачи топлива в узле игольчатого клапана. Берт Стриглер говорит мне, что выпускное отверстие всегда должно быть направлено к двигателю, если только у вас нет двух отверстий под углом 180 градусов. друг другу. В этом случае отверстия должны располагаться поперек потока воздуха.
Коническая часть иглы должна быть круглой и концентричной по отношению к стержню иглы. Если вы используете распылитель, игла должна плотно прилегать к трубке распылителя, чтобы вы всасывали топливо, а не воздух.
Важен диаметр впускной трубы у игольчатого клапана (вентури). Горловина Вентури должна быть достаточно маленькой, чтобы обеспечить хороший подъем топлива (не менее одного дюйма) при низких оборотах двигателя. Если диаметр Вентури. слишком мал, двигатель будет иметь действительно хороший всасывание топлива, но он будет очень чувствителен к настройке игольчатого клапана. И наоборот, большой диаметр Вентури. уменьшит всасывание топлива, и двигатель будет менее чувствителен к настройке игольчатого клапана, но если двигатель (и топливный бак) наклонить во время работы, настройка топливной смеси будет нарушена, и двигатель может заглохнуть. Посмотрите на размер трубки Вентури в коммерческих двигателях, чтобы определить правильный размер для вашего двигателя.
ЗАКРЫТИЕ
Создание собственного двигателя — это очень весело и полезно. Внимание к информации, описанной выше, поможет вам построить лучший двигатель.
Верх
Вернуться к каталогу Роджера Шредера
Дом
Эта страница лучше всего выглядит при использовании чего угодно, кроме IE!
Пожалуйста, направляйте все вопросы и комментарии по адресу [электронная почта защищена]
Lightning Kit
Гордый производитель Lightning Line of Aircraft
и
Эксклюзивный американский дистрибьютор двигателей Jabiru и поддержки
Builder Assist
XS
Сборка комплекта
Комплект Lightning считается набором для быстрой сборки с отраслевой точки зрения и имеет самый высокий уровень готовности среди всех комплектов для экспериментальных самолетов с аналогичными характеристиками. На сборку некоторых других наборов у строителей уходит больше иен лет. Да, Lightning — это действительно набор для быстрой сборки, который соответствует правилу 51 % для самолетов экспериментальной любительской постройки (EAB). Среднестатистическому строителю с некоторыми навыками механики потребуется около 800 часов, чтобы построить базовую конструкцию Lightning. Гараж на две машины лучше всего, однако это было успешно сделано в гараже на одну машину. Подробное руководство по сборке с хорошими фотографиями и простыми чертежами САПР доступно онлайн, чтобы помочь вам в этом процессе. Руководство находится онлайн в разделе поддержки на сайте. Существует также чат-группа Lightning, к которой вы можете присоединиться и получить множество советов и предложений по сборке. Вы всегда можете позвонить нам в Arion Aircraft, LLC или любому из наших дилеров, чтобы получить необходимую помощь в сборке комплекта Lightning.
Дополнительные элементы
Для комплектов XS и Classic «Go-fast» мы предлагаем набор обтекателей скорости. Это увеличит крейсерскую скорость примерно на 10 узлов и уменьшит расход топлива. Это утомительные детали для подгонки и установки, но они стоят ваших усилий по производительности и внешнему виду. Если вы решите построить свой комплект в соответствии с требованиями LSA, вам нужно будет снизить скорость сваливания. Для этого мы предлагаем удлинение законцовки крыла с винглетом. Это добавит примерно 12 квадратных футов площади крыла и увеличит размах до 30 футов 6 дюймов с 27 футов 2 дюймов. Даже если вы не создаете комплект, совместимый с LSA, для Jabiru 3300, это поможет увеличить скороподъемность и взлетную дистанцию, а при установке на Lightning «Go-fast» увеличить крейсерскую скорость примерно на 8 узлов на высоте более 10 000 футов. Другие элементы, которые являются дополнительными, включают: карманы для посадочных фонарей для крыльев, посадочные ступеньки, алюминиевый спиннер и некоторые другие.
Что не включено
Вам понадобится двигатель. Необходимо приобрести опору, подходящую для самолета, который вы строите. Мы протестировали множество реквизитов и можем предложить реквизит для Lightning, который вы строите. В комплекте нет авионики. Поскольку это одна из областей, в которую многие строители любят вносить свои штрихи, мы ничего не поставляем. Также с учетом этого мы не поставляем интерьер. Здесь, в Шелбивилле, есть местный магазин, который делает наши интерьеры, и мы можем поставить индивидуальный комплект для удовлетворения ваших потребностей. Краски нет, но у вас будет поверхность гелькоута, свободная от точечных отверстий, чтобы начать подготовку кузова. Поскольку вы строите самолет из стеклопластика и время от времени вам потребуется дополнительная эпоксидная смола и смола или ткань из стекловолокна, мы ее не поставляем. Компания Arion Aircraft, LLC не имеет надлежащего разрешения на использование химических веществ для отправки этих предметов, поэтому стоимость комплекта исключается, и вам нужно будет приобрести его самостоятельно у Aircraft Spruce.
Введение
Lightning EAB был разработан, чтобы быть простым в сборке и экономичным в эксплуатации китовым самолетом. Используемые компоненты и методы, применяемые для сборки комплекта, не требуют специальных знаний, инструментов или места для сборки. Комплект очень полный и не требует поиска поставщиков запчастей. Вся фурнитура изготовлена из алюминиевого сплава, окрашенные предварительно сварные компоненты изготовлены из стали 4130, а все механически обработанные алюминиевые детали относятся к классу T6. Другие детали планера включают в себя: колеса и тормоза самолета от Matco, тросы управления от McFarlane Aviation и фонарь кабины, изготовленный одной из ведущих компаний отрасли. Все это собрано в комплекте вместе с подробным руководством по сборке, которое избавит вас от догадок при поиске компонентов для завершения вашего освещения и позволит вам быстрее подняться в воздух.
Что в коробке
Все основные узлы из стеклопластика предварительно сформированы и изготовлены. Это включает в себя: половинки фюзеляжа, соединенные вместе с установленными переборками, закрытые крылья с установленными топливными баками, все элементы управления полетом, предварительно отформованные и закрытые, капоты, кок, рамы фонарей, сиденья в кабине и багажные полы. Сварные конструкции, такие как: опора двигателя, лонжерон в сборе, гнезда для стоек редуктора и различные кронштейны, окрашены эпоксидной смолой и готовы к установке. Шасси изготовлено из алюминия 7075T6 и готово к установке. Другие компоненты изготовлены из стали 6061T6 и представляют собой готовую конструкцию. Также в комплекте поставляется алюминий 6061T6 для изготовления лонжеронов, опор педалей, креплений коленчатого вала и других различных кронштейнов. Некоторые ленты из стекловолокна также поставляются для различных задач. Существует множество компонентов, которые поставляются другими производителями авиационной промышленности. Колеса и тормоза производства Matco Mfg (размер 5 дюймов, стандартные шины 500-5).
Существующие сегодня реактивные двигатели уже не считаются экономичными и удобными для использования и обслуживания, и несколько мировых компаний уже приступили к разработке новых типов силовых установок. Они должны стать легче, экономичнее и мощнее существующих сегодня двигателей пассажирских лайнеров.
Фактически отцом современных двигателей, устанавливаемых на транспортные и пассажирские самолеты, является советский конструктор Архип Люлька. В 1941 году он получил патент на изобретение турбореактивного двухконтурного двигателя, однако из-за Великой Отечественной войны построить прототип установки не успел. Первый двигатель такого типа в 1943 году испытали в Германии. От обычных реактивных двигателей, разработка которых началась чуть раньше, новые силовые установки отличались течением воздушных потоков по двум контурам.
Внутренний контур состоит из зоны компрессоров, камеры сгорания, турбины (газогенератор) и сопла. Во время полета воздух затягивается и немного сжимается вентилятором, самым большим винтом и самым первым по ходу полета. Затем часть этого воздуха поступает в компрессор и сжимается еще сильнее, после чего попадает в камеру сгорания, где смешивается с топливом. После сгорания горючего раскаленные газы вырываются из камеры сгорания и вращают турбину.
Турбина представляет собой жаропрочный воздушный винт, жестко посаженный на вал. Этим валом турбина связана с компрессорами и вентилятором на входе двигателя. После турбины реактивная струя попадает в сопло и истекает из него, формируя часть тяги двигателя. Вторая часть воздуха после вентилятора поступает в направляющий аппарат. Это такие вертикальные неподвижные лопатки. В этой части воздушный поток тормозится, из-за чего давление в нем повышается. После этого сжатый воздух сразу поступает в сопло и формирует остаток тяги.
Сегодня турбореактивные двухконтурные двигатели делят на два типа: с низкой и высокой степенью двухконтурности. Степень двухконтурности — это отношение объема воздуха за момент времени проходящего через внешний контур, то есть, минуя камеру сгорания, к объему воздуха, проходящего через внутренний контур, то есть газогенератор. Двигатели со степенью двухконтурности меньше двух традиционно ставятся на боевые самолеты, поскольку имеют небольшие размеры и большую тягу. Но они же расходуют много топлива.
Если у силовой установки степень двухконтурности больше двух, его принято называть турбовентиляторным реактивным двигателем. В такой силовой установке большая часть воздуха в полете проходит по внешнему контуру. На современных двигателях от 70 до 85 процентов тяги формируется именно вентилятором, в то время как внутренний контур используется лишь для привода дополнительных агрегатов, типа генератора, а также самого вентилятора и компрессоров.
В турбовентиляторных двигателях коэффициент полезного действия зависит от величины степени двухконтурности. Но увеличение двухконтурности приводит и к увеличению размеров двигателя, его массы и аэродинамических характеристик (большой двигатель имеет большое лобовое сопротивление). В целом же турбовентиляторный двигатель не может развивать скорость выше скорости звука, но имеет небольшой расход топлива, что как раз очень важно для пассажирских и грузовых перевозок.
Турбовентиляторные двигатели в гражданской авиации используются на протяжении последних нескольких десятилетий и зарекомендовали себя как надежные, относительно дешевые и экономичные силовые установки. Эти показатели разработчики из года в год стараются снизить, применяя все новые технические решения вроде саблевидных лопаток вентилятора, позволяющих сильнее сжимать воздух в зоне входа в компрессорную часть. Но эти решения не дают существенной экономии в расходе топлива.
Американский двигатель CFM56, устанавливаемый на самолеты нескольких типов компаний Boeing и Airbus, имеет степень двухконтурности 5,5 и удельный расход топлива в крейсерском режиме 545 граммов на килограмм-силы в час. Для сравнения, двигатель АЛ-31Ф истребителей Су-27 имеет степень двухконтурности 0,57 и удельный расход топлива в крейсерском режиме в 750 граммов на килограмм-силы в час и 1900 граммов на килограмм-силы в час на форсаже. Первый CFM56 расходовал чуть больше 700 граммов топлива на килограмм-силы в час.
Частичной экономичности новых турбовентиляторных двигателей конструкторы смогли добиться и за счет использования редуктора. Его установили между вентилятором и валом турбины, благодаря чему удалось избавиться от жесткой связки между горячей и холодной частями силовой установки. Кроме того, вентилятор и турбина стали работать в оптимальных друг для друга условиях. Но для существенной экономии конструкторы, помимо прочего, стали думать в сторону турбореактивных двигателей с ультравысокой степенью двухконтурности.
Ультравысокой, или сверхвысокой, степенью двухконтурности считается, когда объем воздуха проходящего за момент времени через внешний контур в двадцать и более раз больше объема воздуха, проходящего через внутренний контур. Так изобрели турбовинтовентиляторный реактивный двигатель. Он имеет два (иногда три) вентилятора, расположенных на одной оси и вращающихся в разные стороны. Лопатки таких вентиляторов имеют саблевидную форму, а сами роторы — изменяемый шаг.
Внешне турбовинтовентиляторные двигатели могут быть похожи на обычные турбовинтовые с воздушными винтами. Однако в новых силовых установках диаметр вентиляторов в среднем на 40 процентов меньше обычных воздушных винтов, а воздушный поток за лопатками вентилятора сжимается по разному. Например, в зоне воздухозаборника компрессорной части он, как и у турбовентиляторных двигателей, имеет большую степень сжатия.
Одним из примеров турбовинтовентиляторных двигателей является российский НК-93. Иногда его называют турбовинтовентиляторным реактивным двигателем с закапотированным ротором, или винтовентилятором. В нем винтовентилятор вместе с небольшим по длине внешним контуром забран в капот, специальную конструкцию, защищающую лопатки и упорядочивающую воздушный поток в полете. Такой двигатель примерно на 40 процентов экономичнее сопоставимого по мощности Д-30КП транспортного самолета Ил-76.
Сегодня разработка НК-93 приостановлена. Проект официально не закрыт, но будет ли он когда-либо завершен, не ясно. По разным данным, удельный расход топлива двигателем НК-93 в крейсерском режиме полета составил бы от 370 до 440 граммов на килограмм-силы в час. При этом до 87 процентов тяги будут формироваться именно винто-вентилятором. В третьей серии двигателей Д-30КУ-154 для Ил-76 удельный расход топлива удалось снизить до 482 граммов на килограмм-силы в час.
Тяга НК-93, по предварительным расчетам, должна была составить около 18 тысяч килограммов-силы. Для сравнения, тот же Д-30КУ-154 способен выдавать тягу в 10,8 тысячи килограммов-силы. Отчасти неудачи проекта НК-93 объясняются недофинансированием проекта, а также не совсем удачными испытаниями опытной модели, некоторые показатели которой оказались несколько выше расчетных. Кроме того, несмотря на свою эффективность и экономичность, НК-93 является двигателем очень крупным.
Между тем, в 2000-х годах Запорожское машиностроительное конструкторское бюро «Прогресс» разработало двигатель Д-27. Он относится к турбовинтовентиляторным реактивным двигателям с открытым винтовентилятором. Сегодня он является единственной в мире силовой установкой такого типа, выпускаемой серийно. Д-27 используется на перспективном украинском военно-транспортном самолете Ан-70. В этом двигателе поток воздуха создаётся двумя соосными многолопастными саблевидными винтами.
Тяга двигателя Д-27 составляет 13,1 тысячи килограммов силы, а удельный расход топлива в крейсерском режиме — около 140 граммов на килограмм-силы в час. Турбовинтовентиляторные двигатели с открытым ротором могут иметь немного различную конструкцию. Как правило, в них предусмотрено использование редуктора для привода винтовентилятора турбиной. Украинский двигатель в своей конструкции редуктор использует. Этот узел позволяет выставить оптимальные обороты для турбины и оппозитно-вращающихся роторов.
В Евросоюзе в настоящее время действует многолетняя программа разработки новых технологий для гражданской авиации, которые в целом должны будут сделать пассажирские самолеты будущего экономичнее, экологичнее, тише и комфортнее. Этот проект называется Clean Sky 2. В рамках этого проекта французская компания Snecma, входящая в холдинг Safran, приступила к сборке первого опытного образца турбовинтовентиляторного двигателя с открытым ротором. Испытания силовой установки состоятся до конца 2016 года.
Новый опытный двигатель на время проверок установят на пассажирский лайнер Airbus 340 на специальном подвесе в хвостовой части фюзеляжа. Перед летными испытаниями перспективный двигатель проверят на тестовом стенде на полигоне во французском Истре. Параметры перспективной силовой установки разработчики сравнивают с распространенными CFM56. Ожидается, что выбросы углекислого газа двигателя с открытым ротором будут на 30 процентов меньше, чем у CFM56.
Для сборки опытного образца двигателя Snecma намерена использовать газогенератор турбореактивного двухконтурного двигателя с форсажной камерой M88. Такими силовыми установками оснащаются французские истребители Dassault Rafale. С вала, раскручиваемого турбиной двигателя, через редуктор будет приводиться открытый винтовентилятор с роторами диаметром около 420 сантиметров. Лопатки вентилятора будут изменять угол атаки. Частота вращения винтовентилятора составит около 800 оборотов в минуту.
Для сравнения скорость вращения вентилятора двигателя CFM56 составляет 5200 оборотов в минуту в режиме полной мощности. Двигатель с открытым вентилятором, разрабатываемый Snecma, сможет развивать тягу в 111 килоньютонов (11,3 тысячи килограммов-силы). Идея французского двигателя базируется на американском GE36, разработка которого велась в 1980-х годах, однако из-за несовершенства материалов была закрыта. В частности, общей чертой для двигателей с открытым ротором является изогнутая форма лопаток.
Дело в том, что эффективность двигателя, в общих чертах, зависит от шага винта и скорости вращения. Чем эти показатели выше, тем быстрее полетит самолет. Однако при определенной скорости вращения вала наступает момент, когда скорость обтекания воздушным потоком законцовок лопастей приближается к сверхзвуковой. Из-за этого весь винт теряет эффективность. Изогнутая форма позволяет снизить частоту вращения вала и несколько уменьшить шаг винта, не потеряв в эффективности.
Разработчики рассчитывают, что новые турбовинтовентиляторные реактивные двигатели с открытым ротором будут в целом тише современных турбовинтовых и турбовентиляторных двигателей. Этого можно достичь за счет сдвига шума в более высокочастотную область, а высокочастотный шум, как известно, существенно более сильно спадает с увеличением расстояния до наблюдателя.
С каждым годом проектирование новых авиационных двигателей становится все более сложным. Времена, когда за счет использования нового принципа сжигания топлива или введения дополнительного воздушного контура можно было существенно повысить эффективность и экономичность конструкции, прошли. Теперь конструкторам уже приходится решать множество тесно связанных друг с другом задач и искать новые материалы для производства различных деталей двигателей.
Василий Сычёв
В чем разница между турбовентилятором и турбовинтовым двигателем?
Оба двигателя используют турбину для питания. Это где часть «turbo» имени приходит от. В турбинном двигателе воздух сжимается, а затем топливо воспламеняется в этом сжатом воздухе. Энергия, вырабатываемая зажиганием, вращает турбину. Турбина после этого может управлять и компрессором на фронте двигателя и также некоторой полезной нагрузкой. В самолетах он производит тягу.
Первый реактивный двигатель был турбореактивным . Это простой турбинный двигатель, который производит всю свою тягу от выхлопа из Турбинной секции. Однако, поскольку весь воздух проходит через всю турбину, он должен сжигать топливо. Это означает, что это неэффективно, и решение-турбовентилятор.
В турбовентиляторе турбина главным образом приводит в действие вентилятор в передней части двигателя. Большинство двигателей приводят вентилятор непосредственно от турбины. Обычно имеется по крайней мере два отдельных вала, которые позволяют вентилятору вращаться медленнее, чем внутренний сердечник двигателя. Вентилятор окружен капотом, который направляет воздух к вентилятору и от него. Часть воздуха поступает в турбинную секцию двигателя,а остальная часть обходится вокруг двигателя. В двигателях с высоким байпасом большая часть воздуха проходит только через вентилятор и обходит остальную часть двигателя и обеспечивает большую часть тяги.
В турбовинтовом двигателе турбина прежде всего ведет пропеллер в передней части двигателя. Вокруг опоры нет капота. Часть воздуха поступает в турбину, часть-нет. Пропеллер зацеплен для того чтобы позволить ему закрутить более медленно чем турбина. Хотя на этой схеме показан только один вал, многие турбовинтовые двигатели имеют два вала: вал высокого давления, приводящий в движение компрессор, и вал низкого давления, приводящий в движение пропеллер. Некоторые двигатели как популярное PT6 также обращают направление подачи множественные времена.
Турбовинтовые двигатели более эффективны на низких скоростях, так как опора может перемещать гораздо больше воздуха с меньшей турбиной, чем вентилятор на турбовентиляторном двигателе. Капот вокруг большого вентилятора турбовентилятора позволяет ему работать лучше, чем открытый пропеллер на высоких скоростях, но ограничивает практические размеры вентилятора.
На сверхзвуковых скоростях, турбореактивные двигатели имеют больше из преимущества представления. Они развивают всю их тягу от высокоскоростного выхлопа турбины, в то время как турбовентиляторы дополняют это с более низкой скоростью воздуха от вентилятора. Поскольку воздух от вентилятора также не сжимается почти так же сильно, как поток основной турбины, также труднее предотвратить сверхзвуковой поток и вызвать потери.
Concorde использовал турбореактивные двигатели, потому что он был разработан для круиза в течение длительного времени на сверхзвуковых скоростях. Современные реактивные двигатели истребителей-это турбореактивные двигатели, которые обеспечивают компромисс между эффективностью и скоростью.
Существуют и другие преимущества и недостатки между турбореактивными двигателями, турбовентиляторами и турбовинтовыми двигателями, но я думаю, что они выходят за рамки этого вопроса.
Проделана работа по созданию двигателя «propfan», в попытке получить эффективность турбовентилятора и скорость турбовентилятора. Они еще не придумали жизнеспособный дизайн.
В других местах авиации турбинные двигатели используются в
вертолеты, как двигатель turboshaft управляя роторами вместо пропеллера, и с freewheeling муфтой для того чтобы включить autorotations
APU s в реактивных самолетах и больших турбовинтовых самолетах
Турбины также находят применение вне авиации в электростанциях (для выработки электроэнергии) и даже в транспортных средствах (например, в баке Abrams).
Поршневые двигатели с турбонаддувом используют турбину совсем иначе, чем в приведенных выше примерах. Вместо того, чтобы быть основным источником питания, турбина только помогает поршневому двигателю. Турбонагнетатель использует турбину для того чтобы обжать воздух посланный к входу двигателя. Увеличенное обжатие помогает двигателю произвести больше силы. Турбина турбонагнетателя управляется выхлопными газами двигателя, и нагнетатель подобен но сразу приведен в действие двигателем. См. страницу Википедии для более подробной информации.
Как работает турбовентиляторный двигатель?
хорошо знать
Высокие технологии вплоть до мельчайших деталей: современные авиационные двигатели — это первоклассные технологические продукты, которые должны выдерживать экстремальные условия. Мы объясняем, как они работают.
07.2021 | автор: Изабель Хенрих
автор: Изабель Генрих изучал политологию и коммуникации. В MTU она координирует редакционный процесс AERO REPORT и отвечает за концепцию и разработку его содержания.
Авиационные двигатели — это высокотехнологичная продукция высшего класса, которая должна выдерживать экстремальные условия. Различные типы двигателей предлагают различные преимущества в зависимости от области применения. С наступлением эпохи авиации на первый план вышли поршневые двигатели с воздушными винтами. Сегодня они встречаются почти исключительно на небольших и частных самолетах. Больше мощности поступило в виде турбовинтового двигателя, в котором пропеллер приводится в движение газовой турбиной через коробку передач. Турбовинтовые двигатели особенно эффективны на более низких скоростях примерно до 600 км/ч, но в более высоких диапазонах скоростей вступает в свои права реактивный двигатель.
Первыми реактивными двигателями были турбореактивные двигатели, также известные как воздушно-реактивные двигатели с турбиной. Они обеспечили базовую конструкцию будущих реактивных двигателей: воздух всасывается через входное отверстие двигателя и подается в компрессор. Там он сжимается лопастями перед тем, как попасть в камеру сгорания. Форсунки впрыска отвечают за создание смеси топлива и воздуха, которая затем сгорает. Горячие газообразные продукты сгорания взрывоопасно расширяются и под высоким давлением поступают в турбину, которая, в свою очередь, приводит в действие компрессор. Затем эти газы ускоряются в реактивном сопле, создавая движение. Расцвет турбореактивных двигателей пришелся на годы с конца ВОВ до середины 19-го гг.60-х годов и использовались как в коммерческих, так и в военных целях. Сегодня они все еще иногда используются в некоторых типах военных самолетов.
Достижение желаемой тяги зависит либо от сильного ускорения небольшого количества воздуха, либо от мягкого ускорения большого количества воздуха. Последний требует меньше энергии, что привело к идее турбовентиляторного двигателя как серьезного усовершенствования турбореактивного двигателя. В турбореактивных двигателях весь всасываемый воздух последовательно проходит через компрессор, камеру сгорания и турбины, после чего выбрасывается с большим ускорением. Турбовентиляторные двигатели, напротив, разделяют воздушный поток так, что только часть воздуха проходит через лопатки компрессора в камеру сгорания и турбины для привода вентилятора. Большая часть воздуха сжимается самим вентилятором, создавая львиную долю тяги при малом ускорении в отдельном сопле. Соотношение между этими двумя воздушными потоками известно как степень двухконтурности, которая в самых современных турбовентиляторных двигателях может достигать 12:1.
Турбовентиляторный двигатель с редуктором (GTF), последнее поколение турбовентиляторных двигателей, имеет особый атрибут: редуктор между вентилятором и валом низкого давления вместе с компрессором низкого давления и приводной турбиной низкого давления. Благодаря такому расположению все компоненты могут работать с оптимальной скоростью: вентилятор большого диаметра медленнее, а компрессор низкого давления меньшего размера и турбина низкого давления значительно быстрее. Это помогает достичь более низкого коэффициента давления вентилятора и, следовательно, более высокого коэффициента байпаса. Следовательно, GTF имеет очень высокий общий КПД, существенно снижая расход топлива и выбросы углекислого газа. Кроме того, уменьшенная скорость вентилятора двигателя GTF и потока выхлопных газов означает, что он имеет значительно меньший шумовой след, чем обычные турбовентиляторные двигатели.
Таким образом, по сравнению с предыдущим поколением двигателей, семейство GTF обеспечивает снижение расхода топлива и выбросов углекислого газа на 16 процентов каждый, а уровень шума на 75 процентов меньше.
Как работает современный турбовентиляторный двигатель в 4 этапа
1. Всасывание
Ротор вентилятора, лопастное колесо спереди, всасывает воздух. В то время как в турбореактивных двигателях весь всасываемый воздух последовательно проходит через компрессоры, камеры сгорания и турбины, в турбовентиляторных двигателях поток ускоренного воздуха разделяется за ротором вентилятора. Здесь также определенное количество воздуха проходит через лопатки компрессора в камеру сгорания. Но остальная часть, известная как поток оболочки, не сгорает; вместо этого он обходит внутренние узлы и расширяется в отдельном сопле, создавая большую часть тяги — до 80 процентов. Этот холодный перепускной поток окружает горячие выхлопные газы из сердцевины двигателя как кожух, обеспечивая снижение уровня шума.
2. Сжатие
Затем часть всасываемого воздуха, поступающего в сердцевину двигателя, сжимается в компрессорах низкого и высокого давления. Компрессор низкого давления, также известный как бустер, отвечает за предварительное сжатие. Компрессор высокого давления обеспечивает основное сжатие и отличается высокой эффективностью и малым весом благодаря инновационному принципу блиска, при котором лопасти и диск изготавливаются как единое целое.
3. Горение
После сжатия воздух поступает в камеру сгорания. Именно здесь форсунки впрыска топлива создают смесь топлива и воздуха, которая затем сгорает при температуре примерно 1700 градусов по Цельсию. Накопление тепла заставляет газ расширяться в несколько раз по сравнению с его первоначальным объемом и выходить из камеры сгорания с высокой энергией.
4. Выброс
Горячий газ проходит через турбины высокого и низкого давления, каждая из которых имеет несколько турбинных колес и множество лопастей, которые вращаются потоком выхлопных газов. Это приводит к тому, что поток расходует до 60 процентов своей энергии на приведение в действие бустера, компрессора и вентилятора. Это происходит посредством двух концентрических валов — внешнего вала, соединяющего турбину высокого давления с компрессором высокого давления, и внутреннего вала, соединяющего турбину низкого давления с бустером и вентилятором. Только после этого продукты сгорания выходят из реактивного сопла, создавая дополнительный импульс остаточной тяги.
1. Всасывание
1. Всасывание
Ротор вентилятора, крыльчатка спереди, всасывает воздух. В то время как в турбореактивных двигателях весь всасываемый воздух последовательно проходит через компрессоры, камеру сгорания и турбины, в турбовентиляторных двигателях поток ускоренного воздуха разделяется за ротором вентилятора. Здесь также определенное количество воздуха проходит через лопатки компрессора в камеру сгорания. Но остальная часть, известная как поток оболочки, не сгорает; вместо этого он обходит внутренние узлы и расширяется в отдельном сопле, создавая большую часть тяги — до 80 процентов. Этот холодный перепускной поток окружает горячие выхлопные газы из сердцевины двигателя как кожух, обеспечивая снижение уровня шума.
2. Компрессия
2. Компрессия
Затем часть всасываемого воздуха, поступающего в сердцевину двигателя, сжимается в компрессорах низкого и высокого давления. Компрессор низкого давления, также известный как бустер, отвечает за предварительное сжатие. Компрессор высокого давления обеспечивает основное сжатие и отличается высокой эффективностью и малым весом благодаря инновационному принципу блиска, при котором лопасти и диск изготавливаются как единое целое.
3. Горение
3. Горение
После сжатия воздух поступает в камеру сгорания. Именно здесь форсунки впрыска топлива создают смесь топлива и воздуха, которая затем сгорает при температуре примерно 1700 градусов по Цельсию. Накопление тепла заставляет газ расширяться в несколько раз по сравнению с его первоначальным объемом и выходить из камеры сгорания с высокой энергией.
4. Высылка
4. Выброс
Горячий газ проходит через турбины высокого и низкого давления, каждая из которых имеет несколько турбинных колес и множество лопастей, которые вращаются потоком выхлопных газов. Это приводит к тому, что поток расходует до 60 процентов своей энергии на приведение в действие бустера, компрессора и вентилятора. Это происходит посредством двух концентрических валов — внешнего вала, соединяющего турбину высокого давления с компрессором высокого давления, и внутреннего вала, соединяющего турбину низкого давления с бустером и вентилятором. Только после этого продукты сгорания выходят из реактивного сопла, создавая дополнительный импульс остаточной тяги.
вариантов реактивных двигателей
вариантов реактивных двигателей
Вариации реактивных двигателей
Существует множество вариантов турбореактивных двигателей, все они предназначены для улучшения одного или нескольких показателей производительности по сравнению с традиционными турбореактивными двигателями. Некоторые распространенные варианты описаны ниже.
Турбовентиляторные двигатели: Почти все современные реактивные самолеты используют турбовентиляторные двигатели для движения.
Аэр Лингус. Аэробус А320-200. Фото Адриана Пингстона, май 2006 г.
Турбореактивный двигатель по-прежнему имеет все основные компоненты турбореактивного двигателя, но вентилятор и окружающий воздуховод добавляются спереди, как показано на анимации ниже. Вентилятор — это, по сути, пропеллер с множеством лопастей, специально предназначенных для очень быстрого вращения. Его функция по существу идентична пропеллеру, а именно, лопасти ускоряют набегающий воздушный поток для создания тяги. Однако в ТРД вентилятор приводится в действие турбинами присоединенного турбореактивного двигателя, а не двигателем внутреннего сгорания. Используйте стрелки в интерактивной анимации ниже, чтобы просмотреть описания различных компонентов и получить более подробную информацию об их работе.
GE90-115B ТРДД в разрезе. Фото предоставлено GE. Нажмите на фото, чтобы увидеть изображение в высоком разрешении.
Самолет: Boeing 777-200, 777-200ER, 777-200LR, 777-300ER и 777 Freighter
Особенность: Лопасти вентилятора из эпоксидной смолы, армированные углеродом, для более легкого и экономичного двигателя.
Интересный факт: Двигатель GE90-115B является мировым рекордсменом в номинации «Самый мощный коммерческий реактивный двигатель в мире».
Турбовентиляторный двигатель имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными воздушными винтами и турбореактивными двигателями. Во-первых, диффузор на закрытом вентиляторе замедляет входящий поток воздуха до того, как он достигнет вентилятора. Преимущество этого заключается в предотвращении образования ударных волн на лопастях на высоких скоростях. В результате турбовентиляторные двигатели могут двигаться на гораздо более высоких скоростях, чем традиционные пропеллеры, без побочных эффектов, вызванных ударными волнами, образующимися на лопастях вентилятора. Во-вторых, большой диаметр вентилятора позволяет двигателю разгонять гораздо большую массу воздуха (увеличивается). Потому что больше, V e — V 0 может быть меньше при той же тяге и крейсерской скорости (здесь V e — среднее значение скоростей на выходе из ядра и байпаса). Чем больше степень двухконтурности, тем больше V e — V 0 можно уменьшить для данной тяги. Меньший V e — V 0 приводит к меньшему количеству кинетической энергии, остающейся позади двигателя (впустую), и двигатель более эффективен. Эквивалентно уменьшению V e / V 0 повышает тяговую эффективность, как описано в разделе «Принципы». Типичные ТРДД с высокой степенью двухконтурности могут легко достигать тяговой эффективности, которая может конкурировать с гребными винтами (> 80%), но при более высоких крейсерских скоростях, чем могут достигать обычные гребные винты. Более низкая скорость выхода реактивной струи, создаваемая турбовентиляторными двигателями, также делает двигатель тише и снижает шумовое загрязнение вблизи аэропортов.
GE9ТРДД 0-115Б. Фото предоставлено GE. Нажмите на фото, чтобы увидеть изображение в высоком разрешении.
Турбовинтовые двигатели: Турбовинтовой двигатель представляет собой пропеллер, приводимый в движение турбореактивным двигателем. В качестве альтернативы его можно рассматривать как ТРДД с очень большой степенью двухконтурности. Это не совсем турбовентиляторный двигатель, потому что вокруг пропеллера нет кожуха или «канала», и пропеллер не вращается так быстро, как вентилятор. Основные компоненты турбовинтового двигателя показаны на интерактивной анимации ниже. Используйте стрелки для просмотра описаний различных компонентов.
Турбовинтовой двигатель имеет высокий КПД воздушного винта благодаря большой степени двухконтурности, которую он обеспечивает. Фактически, почти вся тяга турбовинтового двигателя создается винтом. Турбовинтовой двигатель также обладает высокой удельной мощностью турбореактивных двигателей, что обеспечивает мощную компактную силовую установку.
Турбовинтовые двигатели
также имеют недостатки винтов. Поскольку гребные винты генерируют тягу, ускоряя большое количество жидкости (большое ) небольшое количество (маленький V e — V 0 ), они не могут достичь такой же максимальной скорости, как турбовентиляторные или турбореактивные двигатели. Еще одним ограничением является возможность образования ударных волн на лопастях гребного винта, что снижает эффективность гребного винта на высоких скоростях. Тем не менее, эффективность турбовинтовых двигателей привлекательна для полетов на более низких скоростях, а турбовинтовые двигатели обычно используются на многих небольших транспортных самолетах. Это особенно актуально на современном рынке, где растущие цены на топливо делают турбовинтовые самолеты наиболее жизнеспособным вариантом для ближнемагистральных авиаперевозчиков (см. эту статью на сайте Flightglobal.com).
Винтовой двигатель: Винтовой двигатель разработан так, чтобы иметь скорость и производительность турбовентиляторного двигателя, но топливную экономичность турбовинтового двигателя. Базовая работа винтовентилятора показана на анимации ниже. Винтовой вентилятор также известен как двигатель без воздуховода (UDF), потому что вентилятор не закрыт, как у турбовентиляторного двигателя.
КПД винтовентиляторного двигателя повышается за счет высокой степени двухконтурности, достигаемой за счет использования внешних лопастей вентилятора. Повышение эффективности сохраняется даже на высоких скоростях, потому что лопасти вентилятора изогнуты, как ятаганы, чтобы предотвратить образование ударной волны на внешних концах лопастей. Повышенная двигательная эффективность приводит к общему приросту двигательной эффективности на 20-25% по сравнению с ТРДД.
Двигатель GE36 UDF
Производитель: Дженерал Электрик
Диапазон усилия: 14 000–24 000 фунтов (62–107 кН)
Самолет: Испытано на модифицированных версиях Boeing 727-100 и MD-80; не используется ни на одном серийном самолете.
Особенности: Стреловидные лопасти вентилятора для работы на высоких дозвуковых скоростях; вентиляторы, вращающиеся в противоположных направлениях, для повышения эффективности тяги; конструкция лопастей из композитного материала, обеспечивающая высокие требования к прочности и жесткости тонкой изогнутой лопасти.
Двигатель GE36 UDF. Фото предоставлено GE. Нажмите на фото, чтобы открыть изображение в высоком разрешении.
Двигатель GE36 UDF. Фото предоставлено GE. Нажмите на фото, чтобы открыть изображение в высоком разрешении.
Винтовые вентиляторы были разработаны в 1980-х годах в ответ на рост цен на топливо, вызванный нехваткой топлива. Разработка и испытания концепции GE UDF продолжались в течение 1980-х годов, но она так и не была принята на серийных самолетах, поскольку цены на топливо начали снижаться к концу 19-го века.80-е годы. (Для получения дополнительной информации об истории и эволюции винтовых вентиляторов см. эту статью на Flightglobal.com). Однако недавний рост цен на топливо возродил интерес к конструкциям винтовентиляторов (см. в этой статье отчет об усилиях производителей двигателей по повышению эффективности использования топлива).
Водометные двигатели: Реактивный двигатель, используемый в водном транспорте, представляет собой водометный двигатель. Обычная конструкция (показанная на анимации ниже) по сути представляет собой пропеллер с обтекателем. В этой ситуации пропеллер выполняет две функции: (1) ускоряет набегающий поток (как традиционный пропеллер) и (2) увеличивает давление потока (как традиционный насос или компрессор). Затем поток дополнительно ускоряется через сопло, преобразуя давление, создаваемое винтом, в кинетическую энергию. Образовавшаяся высокоскоростная струя создает тягу. Используйте стрелки в интерактивной анимации ниже, чтобы просмотреть описания различных компонентов водомета.
Вставка показана ниже.
Воздушный винт водомета может приводиться в действие любой подходящей системой, способной генерировать механическую энергию. Обычно используется (надводный) двигатель внутреннего сгорания. В отличие от гребных винтов без кожуха, давление на гребной винт водомета увеличивается, что помогает задерживать кавитацию.